【摘要】：我國現(xiàn)有建筑結(jié)構中,大多數(shù)始建多年甚至新興建筑也存在質(zhì)量安全問題。建筑結(jié)構長期受到外界環(huán)境等不利因素的影響,以及設計和施工中存在的缺陷,會導致結(jié)構產(chǎn)生損傷,影響結(jié)構的使用性和安全可靠性。國內(nèi)外一些學者已經(jīng)對建筑結(jié)構的安全可靠性進行了廣泛且深入的研究。隨著新型技術的發(fā)展,一些學者試圖研究一種遠距離、無接觸的測量方法。數(shù)字圖像相關方法(Digital Image Correlation,簡稱DIC)是一種以動位移測量為基礎的遠距離、無接觸式的光學測量技術。該技術具有操作簡單、環(huán)境適應性強、使用范圍廣等傳統(tǒng)測量方法無法比擬的優(yōu)勢,是現(xiàn)在光線測量領域重要的發(fā)展方向之一。本文以此為研究背景,通過試驗研究和理論分析,研究了鋼筋混凝土梁基于DIC技術的損傷識別方法。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)設計了4組不同剪跨比的大尺寸鋼筋混凝土梁構件,每組2個。為了保證灰度梯度和散斑分布的隨機性,所有構件表面均采用人工制作散斑圖。散斑圖的質(zhì)量對DIC測量精度具有重要的影響。本文就散斑圖的制作質(zhì)量在數(shù)字圖像相關應用中存在的問題進行了深入研究,針對不同拍攝距離,不同位移情況,不同光線變化來選取不同的散斑顆粒尺寸大小。經(jīng)試驗研究得到,散斑圖在成像后散斑點的大小應保證在3-4個像素點左右。(2)DIC測量精度以及適用性研究。本次試驗采用DIC技術、傳統(tǒng)位移計、激光位移三種不同測量方法對跨中進行豎向位移測量。前兩種方法分別同激光位移測量進行對比,發(fā)現(xiàn)DIC測量與傳統(tǒng)位移測量得到的位移曲線基本一致,兩者誤差均在可接受范圍以內(nèi)。驗證了DIC技術在豎向位移測量方面具有較高的精確度。利用DIC測量技術對試驗構件進行位移測量,得到整個構件在不同荷載作用下的全跨長豎向位移。通過與傳統(tǒng)位移測量得到的位移曲線進行對比分析,在驗證DIC適用性的同時,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)位移測量的局限性以及不穩(wěn)定性。(3)依據(jù)國內(nèi)外相關剛度識別理論,通過逆向分析程序建立構件在荷載作用下彎曲剛度分布的損傷識別方程,并通過模擬不同誘導損傷的鋼梁來評估該方程的識別性能。然后,采用DIC技術測量得到的豎向位移作為損傷狀態(tài)方程的輸入值,評估混凝土梁在不同加載階段的損傷情況。研究結(jié)果表明,建立的損傷識別方程在加載過程中對梁的剛度識別精度較高,將該技術應用在結(jié)構的健康檢測鑒定中會大幅提高結(jié)構的檢測鑒定效率,為結(jié)構的損傷鑒定提供可靠的依據(jù)。
【圖文】：

試驗變形前后示意圖

試驗相機架設圖片
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU375.1;TU317

【參考文獻】

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本文編號：2655597