基于非線性超聲特性的混凝土損傷試驗(yàn)研究.pdf

1、混凝土在使用過程中，由于長期荷載、環(huán)境腐蝕、材料老化、構(gòu)件破損等因素作用，混凝土內(nèi)部逐漸產(chǎn)生損傷積累，使結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性能下降，減少了結(jié)構(gòu)的使用壽命。如何有效地預(yù)測在役混凝土的損傷演變情況是當(dāng)前混凝土工程亟待解決的關(guān)鍵性問題之一。而現(xiàn)有混凝土損傷作用的研究多采用線性超聲波理論進(jìn)行試驗(yàn)和理論分析，具有很大的局限性，對(duì)混凝土損傷后表現(xiàn)的非線性特性研究較少。因此，本文在非線性波動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)損傷力學(xué)的基礎(chǔ)上，采用考慮不同影響因素作用下的單

2、軸受載混凝土的超聲波測試試驗(yàn)，得到了與應(yīng)力相關(guān)性較好的超聲參數(shù)和敏感性影響因素，并從理論上對(duì)混凝土損傷與超聲參數(shù)的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了分析。本文的研究工作及主要研究成果如下:
　　(1)為了研究骨料比、發(fā)射主頻、干燥程度對(duì)混凝土超聲參數(shù)與應(yīng)力相關(guān)性的影響，論文開展了不同骨料比、發(fā)射頻率和干燥程度下的單軸受載混凝土的超聲波測試試驗(yàn)。并對(duì)試驗(yàn)方案的布置、儀器的使用和試驗(yàn)參數(shù)的確定做了詳細(xì)的介紹。
　　(2)采用快速傅立葉變換和頻譜分析

3、的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲波信號(hào)的處理，提取了與應(yīng)力相關(guān)性較好的超聲參數(shù)，并對(duì)超聲參數(shù)隨應(yīng)力變化的規(guī)律進(jìn)行了分析，得到了能正確反映這一規(guī)律的聲學(xué)敏感性參數(shù)。
　　(3)考慮不同骨料比、發(fā)射頻率和干燥程度對(duì)混凝土超聲參數(shù)與應(yīng)力相關(guān)性的影響，分析了不同因素對(duì)混凝土聲學(xué)參數(shù)隨應(yīng)力變化的影響規(guī)律，得到了對(duì)聲學(xué)參數(shù)與應(yīng)力相關(guān)性較為敏感的各影響因素的大小。
　　(4)從細(xì)觀損傷力學(xué)的角度出發(fā)，分析了現(xiàn)有考慮單個(gè)微裂紋擴(kuò)展作用的混凝土損傷模型，確定