鋼筋混凝土結構是當今最為普遍使用的建筑結構形式,其結構的可靠性、安全性以及穩(wěn)定性對國民經(jīng)濟的健康發(fā)展和保障社會公共財產(chǎn)安全至關重要,因此使用一種手段對建筑結構進行安全監(jiān)測具有重大意義。國內(nèi)外近年來對PZT結構健康監(jiān)測理論有著不斷深入的研究,且把PZT壓電陶瓷應用于智能鋼筋監(jiān)測網(wǎng)絡中對結構損傷形式的健康監(jiān)測日益成為研究主流,目標把該技術研究成果應用于大型土木工程結構中。之前研究中了利用導向波和PZT對智能鋼筋系統(tǒng)中混凝土脫粘損傷的這一損傷形式進行了監(jiān)測,得到了智能鋼筋系統(tǒng)中輸出信號和脫粘尺寸的指數(shù)關系,同時借助有限元軟件ANSYS和實驗對混凝土中導向波的傳播方式進行了深入研究,探討了智能鋼筋系統(tǒng)對混凝土單條和多條裂縫損傷的探傷機理,為本實驗提供了基礎理論和研究方法,同時也為智能鋼筋網(wǎng)絡系統(tǒng)和實踐應用提供了基礎的理論支持。本文基于以上研究,通過實驗和模擬的方法繼續(xù)對鋼筋混凝土構件的裂縫損傷進行研究和探討,尤其研究了鋼筋混凝土柱形梁中斜裂縫對信號傳遞的影響,以及鋼筋混凝土十字交叉梁中預制斜裂縫對信號傳遞的影響,本次研究主要工作包括以下幾個方面:（1）介紹了近年來建筑結構監(jiān)測領域研究的一些趨勢... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 結構健康監(jiān)測及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 結構健康監(jiān)測技術
        1.2.2 壓電陶瓷(PZT)結構健康監(jiān)測技術介紹以及研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容
        1.3.1 前期研究
        1.3.2 本文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第二章 PZT的結構健康監(jiān)測技術的理論研究
    2.1 引言
    2.2 壓電材料基本特性
        2.2.1 壓電材料和壓電參數(shù)
        2.2.2 壓電效應
        2.2.3 壓電方程
    2.3 主動監(jiān)測系統(tǒng)的兩種方法
        2.3.1 壓電阻抗法(EMI)
        2.3.2 導向應力波法(GW)
    2.4 應用導向應力波進行PZT建筑結構監(jiān)測的機理
    2.5 損傷指數(shù)
    2.6 本章小結
第三章 關于混凝土柱形梁中斜裂縫監(jiān)測技術實驗和模擬
    3.1 前言
    3.2 應力波透過鋼筋混凝土中裂縫傳遞時的作用機理
    3.3 混凝土柱形梁中斜裂縫的實驗設計方案
        3.3.1 混凝土柱形梁斜裂縫實驗裝置
        3.3.2 混凝土柱形梁斜裂縫實驗監(jiān)測系統(tǒng)
    3.4 混凝土柱形梁的單個斜裂縫的實驗研究
        3.4.1 實驗設置
        3.4.2 實驗結果
    3.5 混凝土柱形梁的單個斜裂縫的數(shù)值模擬
        3.5.1 有限元軟件介紹
        3.5.2 模擬參數(shù)設置和模擬結果
        3.5.3 模擬結果分析
    3.6 本章小結
第四章 關于混凝土十字交叉梁中斜裂縫監(jiān)測技術實驗研究
    4.1 前言
    4.2 實驗方案設計
        4.2.1 實驗材料組成
        4.2.2 預制斜裂縫和探測通路簡介
    4.3 第一類通路實驗結果和分析
        4.3.1 第一類通路實驗結果
        4.3.2 第一類通路實驗分析
    4.4 第二類通路實驗結果和分析
        4.4.1 第二類通路實驗結果
        4.4.2 第二類通路實驗分析
    4.5 本章小結
第五章 運用PZT智能鋼筋網(wǎng)絡對混凝土裂縫損傷進行測定
    5.1 前言
    5.2 裂縫損傷的存在性和定位研究
        5.2.1 探測裝置和裝置工作機理
        5.2.2 裂縫存在性的監(jiān)測原理
        5.2.3 裂縫損傷的定位研究
    5.3 裂縫損傷的程度的定量研究
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于智能鋼筋網(wǎng)絡的結構健康監(jiān)測[J]. 殷櫟淮,吳凡.  低溫建筑技術. 2017(03)
[2]基于導向波的無砟軌道砂漿層脫空損傷監(jiān)測的研究探討[J]. 宋寧寧,吳凡.  四川建筑科學研究. 2016(06)
[3]基于PZT網(wǎng)絡的混凝土梁裂縫檢測實驗[J]. 宋寧寧,吳凡.  實驗室研究與探索. 2016(06)
[4]基于機電阻抗法的桁架結構加載狀況監(jiān)測[J]. 劉增華,張龍,何存富,吳斌.  北京工業(yè)大學學報. 2015(08)
[5]鋼筋與水泥基材料粘結性能的超聲波評估方法[J]. 楊鎮(zhèn),田玉濱,陳省吾,萬宗帥,周鵬.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2015(06)
[6]環(huán)境溫度變化壓電智能骨料信號穩(wěn)定性試驗研究[J]. 閻石,孫昊鵬,孫威,陳佳,馬浩焱.  壓電與聲光. 2015(01)
[7]用于混凝土結構探傷的PZT型鋼筋的數(shù)值模擬[J]. 衣娟,吳凡.  哈爾濱工程大學學報. 2015(02)
[8]基于壓電阻抗的混凝土裂縫深度發(fā)展定量研究[J]. 蔡金標,李忠良,樓旦豐,陳雙聰,張燕青.  壓電與聲光. 2014(01)
[9]基于壓電波動法的混凝土裂縫損傷監(jiān)測技術[J]. 孫威,閻石,焦莉,宋鋼兵.  工程力學. 2013(S1)
[10]利用壓電智能骨料的鋼管混凝土柱密實性檢測試驗[J]. 綦寶暉,閻石,劉福學,何彬彬,付錦治.  沈陽建筑大學學報(自然科學版). 2012(03)

博士論文
[1]利用壓電陶瓷的智能混凝土結構健康監(jiān)測技術[D]. 孫威.大連理工大學 2009

碩士論文
[1]結合顯式與隱式算法的PZT型智能鋼筋損傷監(jiān)測的三維數(shù)值模擬[D]. 李萬筠.上海交通大學 2015
[2]基于瞬態(tài)超聲導向波的PZT型鋼筋混凝土梁的數(shù)值模擬[D]. 衣娟.上海交通大學 2014
[3]基于壓電智能骨料的混凝土結構損傷主動監(jiān)測方法[D]. 姜海川.大連理工大學 2013
[4]結構健康監(jiān)測中的壓電傳感技術研究[D]. 孫艾薇.中南大學 2010
[5]結構損傷檢測PZT阻抗法的理論與試驗研究[D]. 徐茂華.華中科技大學 2005



本文編號：3704016