混凝土損傷的超聲、聲發(fā)射和光纖傳感器試驗(yàn)研究.pdf

1、混凝土是一種非均質(zhì)、多相材料，其損傷過程是一個(gè)由原生裂隙到微裂縫擴(kuò)展，出現(xiàn)宏觀裂縫，裂縫進(jìn)一步發(fā)展，喪失承載力即破壞的連續(xù)過程。從混凝土損傷力學(xué)的角度討論，損傷是作為一個(gè)劣化因子來表示混凝土受到損傷的程度，即引入了損傷變量－損傷因子這一參數(shù)，來描述材料的損傷過程。在理論分析的基礎(chǔ)上，本文結(jié)合混凝土強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理，以超聲檢測為手段，并利用推導(dǎo)的門檻損傷因子和臨界損傷因子，對所建模型進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)，并分析、討論了混凝土早

2、期受損對后期強(qiáng)度的影響，得到了早期不同受損程度的混凝土后期強(qiáng)度的不同發(fā)展?fàn)顩r。根據(jù)混凝土材料在損傷過程中不同階段的聲發(fā)射特征，推導(dǎo)了AE參數(shù)與損傷參量D之間的關(guān)系，證明了聲發(fā)射與混凝土力學(xué)過程之間有密切的關(guān)系。并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了用聲發(fā)射參數(shù)與損傷參量D之間關(guān)系的正確性。同時(shí)，將混凝土受力損傷過程分為三個(gè)階段，計(jì)算了這三個(gè)階段損傷參量的范圍，描述了混凝土損傷的狀況。聲發(fā)射是材料內(nèi)部破壞引起的，了解材料的聲發(fā)射特性，就能了解材料的

3、損傷過程。對混凝土斷裂損傷性能影響的因素很多，其中切口相對深度和材料的種類對混凝土試件的損傷斷裂特性和脆性程度具有明顯影響。筆者采用聲發(fā)射的方法并以上述聲發(fā)射模型為基礎(chǔ)，通過研究混凝土試件受力過程中的聲發(fā)射特征以及其力學(xué)特性，分析并討論了這些因素的影響程度。對于聲發(fā)射來說，混凝土每一種破壞機(jī)制引發(fā)的聲發(fā)射信號是不同的?？梢杂^察所發(fā)生的聲發(fā)射信號的幅度變化范圍、持續(xù)時(shí)間、上升時(shí)間、振鈴數(shù)以及能量來區(qū)分。本文根據(jù)不同聲發(fā)射信號

4、特性間的差異探討了砂漿試件、素混凝土試件和纖維混凝土在三點(diǎn)彎曲負(fù)荷下?lián)p傷斷裂全過程中的破壞機(jī)制。混凝土材料在受力過程中的變形和應(yīng)變狀況非常重要。本文基于馬赫－曾德爾干涉原理，將一種新型全光纖傳感系統(tǒng)應(yīng)用于混凝土梁的三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)中，分析了加載過程中，混凝土的應(yīng)力－應(yīng)變與損傷破壞情況，討論了混凝土不同切口深度對應(yīng)力－應(yīng)變和損傷狀況的影響。同時(shí),本章還介紹了這一新型光纖傳感系統(tǒng)對上海盧浦大橋健康檢測的實(shí)驗(yàn)情況。關(guān)鍵詞 混凝土，