【摘要】：鋼管混凝土結(jié)構(gòu)以其優(yōu)越的力學(xué)性能常作為豎向承力構(gòu)件用于高層及超高層建筑以及大跨度橋梁中。然而由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)澆筑過程中的水化熱不均、混凝土后期的收縮徐變以及施工管理不善等原因,鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在鋼管壁與混凝土的界面處常會(huì)出現(xiàn)剝離缺陷,這種界面缺陷的存在削弱了混凝土和鋼管的協(xié)同作用,降低了結(jié)構(gòu)的承載力。因此,對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷檢測研究具有重大意義。為了對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷檢測,本文采用數(shù)值模擬研究的方法,通過在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)表面同側(cè)粘貼壓電陶瓷片激發(fā)表面應(yīng)力波,基于表面波的測量與分析實(shí)現(xiàn)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)界面剝離識別,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。本文的主要工作包含以下內(nèi)容:(1)介紹基于壓電材料的結(jié)構(gòu)損傷識別的研究進(jìn)展,特別是壓電陶瓷材料在鋼管混凝土等鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié),介紹了其基本原理簡要分析。(2)提出基于表面波測量的鋼管混凝土界面剝離缺陷檢測方法,介紹了基本原理。探討了選定檢測激勵(lì)信號并用合適的窗函數(shù)對激勵(lì)信號進(jìn)行加窗處理的方法。(3)考慮壓電效應(yīng)以及壓電陶瓷與鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的機(jī)電耦合效應(yīng),運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS建立鋼管混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測分析模型,對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在表面同側(cè)粘貼壓電陶瓷片下的驅(qū)動(dòng)和傳感進(jìn)行模擬分析,探究導(dǎo)波在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中的基本傳播原理。定義界面損傷指標(biāo),實(shí)現(xiàn)對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)界面剝離缺陷的識別以及缺陷大小的判斷。(4)將鋼管混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測模擬分析的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證,驗(yàn)證了基于表面波測量的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)界面缺陷檢測方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.9
【圖文】：

國家體育館鳥巢

圖1.2臺(tái)北101大樓

江西豐城電廠坍塌事故

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 許斌;陳夢琦;余地華;侯玉杰;;基于壓電阻抗的鋼管混凝土柱界面缺陷檢測研究[J];施工技術(shù);2015年11期

2 許斌;陳夢琦;王海東;余地華;侯玉杰;;基于壓電阻抗的鋼管砼柱橫隔板剝離缺陷檢測[J];壓電與聲光;2015年01期

3 蒙彥宇;閻石;孫威;;利用壓電波動(dòng)法對混凝土偏心受壓柱裂縫實(shí)時(shí)監(jiān)測的試驗(yàn)研究[J];混凝土;2009年09期

4 李環(huán)亭;孫曉紅;陳志偉;;壓電陶瓷材料的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢[J];現(xiàn)代技術(shù)陶瓷;2009年02期

5 林維正;;中國土木工程無損檢測技術(shù)的發(fā)展[J];無損檢測;2008年06期

6 閻石;張皓;;利用壓電陶瓷作動(dòng)器對柔性懸臂梁正位反饋控制試驗(yàn)[J];沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年03期

7 楊秋偉;;基于振動(dòng)的結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究進(jìn)展[J];振動(dòng)與沖擊;2007年10期

8 邵旭東;占雪芳;廖朝華;晏班夫;劉俊珂;;從美國陽光大道橋被撞重建看現(xiàn)有橋梁防撞風(fēng)險(xiǎn)評估[J];公路;2007年08期

9 耿波;王君杰;汪宏;范立礎(chǔ);;橋梁船撞風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)總體研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2007年05期

10 李曉娟;李全祿;謝妙霞;郝淑娟;楊貴考;周九茹;馬晴;;國內(nèi)外壓電陶瓷的新進(jìn)展及新應(yīng)用[J];硅酸鹽通報(bào);2006年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 徐勇;混凝土橋梁裂縫開展的機(jī)敏網(wǎng)監(jiān)測方法與應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2013年

2 孫威;利用壓電陶瓷的智能混凝土結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)[D];大連理工大學(xué);2009年

3 王丹生;基于反共振頻率和壓電阻抗的結(jié)構(gòu)損傷檢測[D];華中科技大學(xué);2006年

4 吳克恭;埋入壓電材料的智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 王丹;基于嵌入式壓電陶瓷的動(dòng)態(tài)應(yīng)力傳感器的開發(fā)與標(biāo)定[D];湖南大學(xué);2015年

2 劉益明;基于嵌入式壓電陶瓷的混凝土動(dòng)態(tài)應(yīng)力監(jiān)測研究[D];湖南大學(xué);2013年

3 王紅梅;新型橋墩防船撞裝置的性能研究[D];重慶交通大學(xué);2013年

4 李立飛;基于壓電陶瓷的應(yīng)力測量和混凝土構(gòu)件的損傷識別研究[D];湖南大學(xué);2011年

5 王偉;基于PZT壓電阻抗的結(jié)構(gòu)檢測方法的試驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

本文編號：2789995