【摘 要】
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剪力墙是高层建筑中重要的抗侧力结构构件,装配式剪力墙更是得到了众多学者的关注与研究。随着装配式结构在中国的快速发展,装配式剪力墙结构性能的安全监测需要得到更多的重视。预应力装配式摇摆剪力墙是一种新型装配式剪力墙,有着良好的抗震耗能与自复位能力,其在往复加载过程中的损伤机理需要进行更多的研究。声发射监测技术是一种能够实时监测结构信息的无损检测方法,通过应力波分析结构的损伤信息。本文使用声发射技术监测
【基金项目】
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国家自然科学基金; “十三五”国家重点研发计划,“组合结构长期性能监测评估理论及设计方法”(编号:2017YFC0703410);
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剪力墙是高层建筑中重要的抗侧力结构构件,装配式剪力墙更是得到了众多学者的关注与研究。随着装配式结构在中国的快速发展,装配式剪力墙结构性能的安全监测需要得到更多的重视。预应力装配式摇摆剪力墙是一种新型装配式剪力墙,有着良好的抗震耗能与自复位能力,其在往复加载过程中的损伤机理需要进行更多的研究。声发射监测技术是一种能够实时监测结构信息的无损检测方法,通过应力波分析结构的损伤信息。本文使用声发射技术监测了分别由钢板和灌浆套筒连接的预应力装配式摇摆剪力墙在往复加载试验过程中的损伤,探究声发射技术检测装配式结构的分析方法。以下是本文主要的研究内容:(1)使用声发射技术监测了预应力装配式摇摆剪力墙往复加载试验的全过程。基于得到的声发射数据和实验现象分析试件在往复加载过程中的损伤演化,将预应力装配式摇摆剪力墙往复加载损伤过程分为了三个阶段。使用声发射累计能量关联评估预应力装配式摇摆剪力墙构件的钢筋应变,残余位移和刚度退化等力学性能数据。(2)研究了各声发射特征参数之间的相关性;使用RA和AF参数关联分析混凝土墙体结构的裂缝损伤类型,通过高斯混合模型分离了混凝土剪切和拉伸损伤,研究了两种连接方式的预应力装配式摇摆剪力墙损伤机理;结合加载工况研究了b值曲线的变化,发现不同加载情况下的循环加载条件下预应力装配式摇摆剪力墙结构损伤的周期性规律;通过声发射ISA强度分析和循环加载参数比值能够定量的评价结构不同加载阶段的损伤程度。(3)基于声发射特征参数对预应力装配式摇摆剪力墙损伤进行了模式识别分析。采用主成分分析和聚类方法将特征参数上升时间、振铃计数、能量、平均频率、峰值频率、RMS聚成体现不同损伤事件信息的5个聚类簇。基于不同声发射事件的性质、剪力墙加载现象,将聚类结果与往复加载下预应力装配式摇摆剪力墙不同损伤情况联系起来,用于分析各个聚类簇中包含的损伤成分信息。
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