混凝土類材料破壞過程的聲發(fā)射試驗(yàn)與理論研究.pdf

1、混凝土、巖石類材料是由顆粒組成的一類脆性材料，它們具有相近的力學(xué)性質(zhì)?；炷潦峭聊竟こ倘鐦蛄骸⒔ㄖY(jié)構(gòu)等地表結(jié)構(gòu)的主要建筑材料；巖石是高邊坡、隧道、地下工程的主要建材。其應(yīng)用范圍之廣及對結(jié)構(gòu)的安全性之重要是眾所周知的。聲發(fā)射技術(shù)是一種重要的實(shí)時(shí)、動態(tài)的無損檢測方法，將其應(yīng)用到混凝土巖石材料結(jié)構(gòu)的安全檢測中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 由于聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用缺少理論依據(jù)，迄今尚未建立起完善的力學(xué)參數(shù)與聲發(fā)射參數(shù)間的關(guān)系，這直接影響了聲發(fā)射技

2、術(shù)在實(shí)際監(jiān)測預(yù)報(bào)中的應(yīng)用。因此，本文以混凝土和巖石材料為研究對象，從室內(nèi)試驗(yàn)出發(fā)，探討混凝土類材料單軸受壓破壞過程中的聲發(fā)射特性；同時(shí)應(yīng)用灰色模型對混凝土及巖石材料破裂過程中的聲發(fā)射數(shù)進(jìn)行預(yù)測。具體的研究內(nèi)容如下： (1)首先進(jìn)行了混凝土、鋼纖維混凝土及巖石的單軸抗壓試驗(yàn)和聲發(fā)射試驗(yàn)研究，詳細(xì)分析了試驗(yàn)得到的典型應(yīng)力-時(shí)間-聲發(fā)射數(shù)及應(yīng)力-時(shí)間-聲發(fā)射事件率曲線，揭示了混凝土類材料臨近破壞時(shí)的聲發(fā)射的一些前兆特性。 (2

3、)其次根據(jù)聲發(fā)射速率過程理論，引入了Ohtsu與Dai提出的經(jīng)驗(yàn)公式，將其應(yīng)用到分析聲發(fā)射事件數(shù)與應(yīng)力之間的關(guān)系，并且得到了相應(yīng)的參數(shù)，驗(yàn)證了其適用性和有效性；提出了聲發(fā)射概率密度函數(shù)的概念，并且將其應(yīng)用到混凝土類材料的損傷評估，得到了一些具有指導(dǎo)意義的結(jié)論。 (3)通過分析Dai提出的經(jīng)驗(yàn)公式，在此基礎(chǔ)上在國內(nèi)首次定義了新的損傷變量，同時(shí)分析了該損傷變量和聲發(fā)射數(shù)之間的關(guān)系，并且得到了相應(yīng)的關(guān)系式，為利用聲發(fā)射技術(shù)定量的評價(jià)混