基于麦克风冲击共振法的钢—混凝土组合结构脱空损伤诊断研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cocksun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钢–混凝土组合结构因其具有承载力高、抗震性能好、耐火性能优良和施工方便等优点,被广泛用于高层建筑及桥梁中。受施工质量和混凝土收缩徐变等因素的影响,钢与混凝土界面常发生脱空损伤,从而导致钢材与混凝土的协同工作性能降低,并影响构件的承载能力与变形能力,因此,对此类损伤的识别与及评估至关重要。目前传统的检测手段难以对此类损伤进行有效的辨识,本文将采用一种低成本、快速、高效的非接触式无损检测技术–麦克风冲击共振测试,来识别钢–混凝土组合结构界面脱空损伤。理论方面,本文将局部脱空区域的钢板和钢壳视为四周约束的板壳模型,以四周约束矩形板及四周约束的圆形板的振动理论为基础,对矩形局部脱空损伤与圆形局部脱空损伤的板壳模型的自振频率进行解析解的求解分析,建立基于局部脱空损伤钢板壳几何特征的自振频率预测模型。试验方面,本文设计了一个钢–混凝土组合板构件和一个钢管混凝土柱构件,两个试件的钢–混凝土界面均设置了相同的两组大小不同、厚度不同的矩形与圆形泡沫板,用于模拟钢–混凝土组合板与钢管混凝土的脱空损伤。利用力锤冲击激励损伤区域的局部钢板和钢壳,进行钢–混凝土界面脱空损伤的脉冲锤击试验,采用非接触式的麦克风声学传感器拾取激励点上空的声压响应信号,对声压响应信号进行频谱分析,对比损伤区域与非损伤区域的信号频谱特性,经过试探性试验确定试验设备及传感器相对位置对信号的影响后,探究不同面积、形状和深度的脱空损伤对信号频谱的影响。利用麦克风传感器进行局部脱空损伤板壳的模态测试,进一步探究声压信号反映板壳振动的准确性。针对特定的损伤工况进行基于麦克风阵列的冲击共振法损伤成像测试,绘出损伤云图,为麦克风冲击共振测试在实际工程中的应用奠定基础。有限元模拟方面,本文采用显式动力学分析的方法模拟在点脉冲激励下,脱空损伤区域与非脱空区域钢板和钢壳表面上空气中的声压响应分布,提取钢板和钢壳表面振动产生的声波信号,探究麦克风冲击共振法的可行性。对各损伤工况进行有限元模态分析,提取各损伤工况的模态频率与振型,并与理论解析解及试验结果进行对比。利用常用的四种无损检测方法对试件的局部脱空损伤进行损伤成像测试,分别探究各方法与麦克风冲击共振法相比,各自的探伤效果及实际应用中的优点与缺点,试验结果展现出麦克风冲击共振法良好的探伤效果,表明该方法在钢–混凝土局部界面脱空损伤的检测方面具有良好的应用价值与发展前景。
其他文献
为准确掌握2018年肥东县春季猪口蹄疫防疫工作成效,客观评价防疫质量,确保全县养猪业健康、稳定、持续发展,在肥东县18个乡镇随机采集部分猪血清,采用酶联免疫液相阻断法检测
路面管理系统(pavement management system,PMS)的出现,改变了路面养护管理的决策方式,使路面管理决策从传统的依靠经验转向以数据为决策依据。依靠路面管理系统进行高速公路路面
针对电力网络中220kV变压器运行现状和其所处的故障检修阶段,根据全寿命周期成本管理理念,基于贝叶斯计量经济学理论和计量经济学软件WinBUGS,建立了220kV变压器的失效故障维修
特色馆藏是指图书馆所收藏的文献信息资源具有自己独特的风格,并有较高的利用价值和收藏价值。是图书馆经过长时间的建设积累,在某一方面形成一定规模的结构比较完整的文献资源
改革开放以来,山东经济快速发展,上升势头强劲。为使山东在未来由经济大省变为经济强省,通过分析山东经济发展过程中的优势、弱势以及所面临的机会和风险或威胁,更加了解自身
西气东输二线管道工程是中国管道建设史上线路最长、管径最大、钢材等级最高、施工难度最大、质量要求最严的工程,技术管理工作也面临着新的要求和挑战。现场技术管理工作是
一、《劳动合同法》修订概况1.背景2007年十届全国人大常委会第二十八次会议通过的《中华人民共和国劳动合同法》(以下简称《劳动合同法》)的颁布实施,对于促进劳动力资源的市场
温度对木材力学性质影响较大,探讨温度的影响规律及机理对合理利用木材尤为重要。本文以速生杨木的素材和防火阻燃材为对象,在60~180℃范围内对其抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强