基于埋入式聲發(fā)射傳感器的混凝土精確定位試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步和新型材料的使用，巨型工程、超高層等重大工程已廣泛進(jìn)入人們的視線。伴隨而來的安全性問題也愈發(fā)嚴(yán)重，如何對(duì)重大工程進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線、原位監(jiān)測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)安全隱患，為采取有效措施盡可能多的爭(zhēng)取時(shí)間，已成為當(dāng)今工程界的重點(diǎn)及難點(diǎn)問題。作為土木工程中被應(yīng)用最為廣泛的建筑材料，混凝土在使用過程中帶裂縫工作是一個(gè)普遍現(xiàn)象，而當(dāng)裂縫擴(kuò)展到一定的寬度時(shí)，便會(huì)引發(fā)滲水、鋼筋銹蝕等問題，使結(jié)構(gòu)的整體性和安全性遭到破壞，嚴(yán)重影響工程的安全。

2、如能及時(shí)捕捉到混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫及其發(fā)展變化情況，必可使安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的預(yù)警作用有效提高。聲發(fā)射技術(shù)作為一種動(dòng)態(tài)無損檢測(cè)技術(shù)，可長(zhǎng)期、連續(xù)地監(jiān)視缺陷的安全性和超限報(bào)警，對(duì)于結(jié)構(gòu)損傷分析研究和獲取材料內(nèi)部開裂信息是一種行之有效的方法，尤其是由聲發(fā)射技術(shù)得到的有關(guān)材料內(nèi)部損傷時(shí)空分布的源定位信息最具價(jià)值。在相關(guān)工程應(yīng)用中，對(duì)結(jié)構(gòu)中缺陷發(fā)生的位置及其發(fā)展變化情況進(jìn)行精確定位監(jiān)測(cè)并評(píng)估其危險(xiǎn)程度，進(jìn)而采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，也是無損檢測(cè)的主要功能與最

3、終目的。
　　 本文針對(duì)水泥基材料試件，特別是混凝土試件進(jìn)行了聲發(fā)射試驗(yàn)研究。根據(jù)混凝土聲發(fā)射試驗(yàn)對(duì)傳感器寬頻、相容性好等性能的要求，參考了一些已有的研究成果，制備了適合埋入混凝土中進(jìn)行聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的1-3型傳感器。對(duì)實(shí)驗(yàn)前一些主要聲發(fā)射參數(shù)的確定進(jìn)行了試驗(yàn)研究，給出了各參數(shù)的確定方法，確定了不同距離及環(huán)境下聲發(fā)射參數(shù)的設(shè)置值。針對(duì)聲速對(duì)聲發(fā)射定位結(jié)果的影響較大的問題，分別進(jìn)行了不同距離下砂漿、混凝土和鋼筋混凝土三種水泥基材料中聲

4、發(fā)射波速試驗(yàn)研究，確定了不同傳感器條件下以距離為變量的水泥基材料聲發(fā)射波速變化規(guī)律。通過將聲發(fā)射傳感器埋入混凝土中進(jìn)行斷鉛模擬聲發(fā)射源3D定位試驗(yàn)，與外置式試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比，來確定合理布置傳感器后，埋入式傳感器對(duì)聲發(fā)射3D定位精度的提高程度。試驗(yàn)證明將傳感器埋入混凝土中，對(duì)實(shí)現(xiàn)其聲發(fā)射精確定位具有較高的可行性和有效性。
　　 本文實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，運(yùn)用埋入式1-3型聲發(fā)射傳感器陣列，能夠在線、實(shí)時(shí)、原位的對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫發(fā)展進(jìn)行