基于超聲波方法的混凝土早期損傷識別的試驗(yàn)研究.pdf

1、對工程結(jié)構(gòu)中的在役構(gòu)件來說，在外界荷載的作用下，其工作狀態(tài)一般可分為3個階段：早期的性能退化(包括物理、化學(xué)的老化和退化)、損傷的起始與積累(成孔和開裂)以及最后的斷裂失效。其中，損傷的起始與積累己在細(xì)觀力學(xué)、損傷力學(xué)以及兩者相結(jié)合的學(xué)科基礎(chǔ)上得到了廣泛地研究?，F(xiàn)在也已有眾多數(shù)據(jù)和大量模型來預(yù)測循環(huán)加載、環(huán)境影響下的裂紋擴(kuò)展直至最后破壞，然而，人們對于性能退化及其對材料長期行為的影響卻知之甚少。對于混凝土這種各向異性材料，目前對它在早期

2、的性能退化階段特性的研究則更少。 本文主要是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用混凝土的超聲波檢測方法，超聲數(shù)字信號處理理論，信號的分形分析理論，以及相應(yīng)的損傷識別理論，進(jìn)行混凝土試塊的早期損傷識別。 本文首先根據(jù)研究背景和要求，介紹有關(guān)混凝土的超聲波檢測技術(shù)，國內(nèi)外檢測中信號處理，頻譜分析和R/S分析的研究現(xiàn)狀和意義，結(jié)合本文的研究內(nèi)容和目的，給出本文要做的主要工作。 然后，在分析常規(guī)超聲檢測的系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)上，根據(jù)混凝土超聲

3、信號的特點(diǎn)，特別是超聲波傳播的特點(diǎn)，以及數(shù)字信號頻譜分析的特點(diǎn)，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)的信號處理的目的和要求，找到針對混凝土超聲信號頻譜分析實(shí)用的方法，能夠在滿足一定的頻率分辨率的同時正確反映頻譜。同時對本文中用到的頻譜分析方法的具體要求、主要算法及結(jié)果的顯示都做相應(yīng)的說明。 再次，根據(jù)試驗(yàn)要求，設(shè)計出一個合理的試驗(yàn)方案，做好試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，再嚴(yán)格按照試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)操作，將制作的混凝土試塊放在壓力機(jī)上按某一定的壓力遞增加載方式，分別對