基于振動理論的水工結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)研究.pdf

1、基于結(jié)構(gòu)振動理論,提出了一些適合于水工結(jié)構(gòu)無損檢測的技術(shù).通過理論分析、數(shù)值模擬、室內(nèi)實驗和現(xiàn)場測試驗證相結(jié)合的方法對所提出的無損檢測技術(shù)進行了系統(tǒng)的研究.采用數(shù)值計算的方法研究曲率模態(tài)應(yīng)用于剛架結(jié)構(gòu)損傷檢測的規(guī)律和特點,并與傳統(tǒng)位移模態(tài)的檢測方法進行對比.計算結(jié)果表明傳統(tǒng)的模態(tài)振型對結(jié)構(gòu)損傷沒有曲率模態(tài)振型敏感,用來判定結(jié)構(gòu)損傷的位置更加困難.曲率模態(tài)振型可以有效地確定結(jié)構(gòu)早期損傷的存在、程度和位置.曲率模態(tài)振型對結(jié)構(gòu)多個位置同時發(fā)生

2、損傷的檢測也有很好的效果.實驗結(jié)果進一步證明與傳統(tǒng)的模態(tài)相比,應(yīng)變模態(tài)和曲率模態(tài)在結(jié)構(gòu)的早期損傷檢測中具有明顯的優(yōu)越性.本文首次提出了一種新的結(jié)構(gòu)損傷檢測方法——局部損傷因子法.用實驗的方法驗證了該法的正確性,并將此法應(yīng)用于在線結(jié)構(gòu)的損傷檢測.該法可同時判定結(jié)構(gòu)損傷的存在、程度及位置.實驗和現(xiàn)場測試都證明采用這種方法所需測試儀器設(shè)備較少,測試方便、經(jīng)濟,適合于結(jié)構(gòu)損傷的現(xiàn)場檢測,可以較好地解決實際足尺度結(jié)構(gòu)的質(zhì)量無損檢測問題.在局部損傷

3、因子中已考慮了結(jié)構(gòu)本身非線性的影響和檢測系統(tǒng)噪聲的影響,提高了水工結(jié)構(gòu)損傷檢測的精度.針對水利工程中典型的水工結(jié)構(gòu)—黃河大堤防滲墻提出了一種計算與介質(zhì)相互作用水工結(jié)構(gòu)動力特性變化規(guī)律的簡化方法.設(shè)定周圍土介質(zhì)對防滲墻的影響可采用具有等效剛度的彈簧來代替,決定等效剛度所需要的參數(shù)都由現(xiàn)場實測得到.結(jié)構(gòu)邊界條件的確定也有現(xiàn)場測試確定.在此基礎(chǔ)上的數(shù)值模擬結(jié)果表明基于振動理論的無損檢測方法可以有效地確定防滲墻整體的質(zhì)量狀況,適合于防滲墻質(zhì)量的