發(fā)布時(shí)間：2021-01-15 17:59

　　長久以來,人們希望通過了解鋼筋混凝土梁內(nèi)部損傷在荷載作用下的發(fā)展過程,從而可以在橋梁發(fā)生危險(xiǎn)前做出預(yù)警。而聲發(fā)射技術(shù)作為無損檢測手段的一種,能很好地捕捉鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷信號,從而可以在不對構(gòu)件造成損傷的情況下獲得其內(nèi)部損傷的發(fā)展情況,這在橋梁的無損檢測領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。為探究梁體內(nèi)部損傷在荷載作用下的發(fā)展變化,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了3種工況下鋼筋混凝土簡支梁的壓壞試驗(yàn),采用聲發(fā)射為主要技術(shù)手段,同時(shí)結(jié)合試驗(yàn)過程中測得的跨中撓度、跨中應(yīng)變及梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力變化等相關(guān)數(shù)據(jù),探究鋼筋混凝土簡支梁破壞全過程損傷發(fā)展規(guī)律。論文的主要工作及成果如下:⑴利用參數(shù)分析法和波形分析法對3種工況下模型試驗(yàn)梁破壞全過程所收集到的聲發(fā)射信號進(jìn)行分析,得到了模型梁破壞各階段的聲發(fā)射信號特征。在達(dá)到臨界荷載,即梁體貫通裂縫發(fā)生時(shí),聲發(fā)射信號會(huì)有明顯的特征出現(xiàn);⑵通過對預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁進(jìn)行分級加載,發(fā)現(xiàn)臨界荷載常發(fā)生于極限荷載的80%左右,此時(shí)梁體跨中撓度隨荷載的增加會(huì)變緩慢,聲發(fā)射信號的能量和振鈴計(jì)數(shù)則會(huì)大幅度增加,此時(shí)聲發(fā)射信號的中心頻率主要集中在150 kHz和300 kHz左右;⑶通過對預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁進(jìn)行... 

【文章來源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

聲發(fā)射參數(shù)示意圖

圖 2-2 聲發(fā)射信號時(shí)域圖時(shí)域分析法的特點(diǎn)就是直觀，能夠形象地顯示出聲發(fā)射信號隨時(shí)間的變化。同時(shí)，從圖 2-2 中也可以看出，在整個(gè)過程中，時(shí)域信號是有疏有密的，甚至在某些時(shí)刻就沒有明顯的聲發(fā)射信號波形。這就可以說明，信號密集的地方表示聲發(fā)射信號產(chǎn)生較多且迅速，表示此時(shí)被檢測構(gòu)件有較為嚴(yán)重的損傷產(chǎn)生，其釋放出的能量較多，產(chǎn)生的信號也多；而在時(shí)域信號中聲發(fā)射波形比較稀疏的時(shí)間點(diǎn)，則表示聲發(fā)射信號產(chǎn)生較少，此時(shí)損傷發(fā)生較為輕微。時(shí)域信號本身可以反映構(gòu)件發(fā)生損傷的過程，但由于實(shí)際操作過程中噪聲的干擾，同時(shí)聲發(fā)射裝置本身又極為敏感，極易受到外界噪聲的干擾，故時(shí)域信號分析只能作為一個(gè)對構(gòu)件的初步分析，信號收集完成后還需做進(jìn)一步的分析。2.3.2 頻域分析法相較于時(shí)域分析法，頻域分析法是現(xiàn)在更為常用的波形分析法。頻域分析通過將信號進(jìn)行相關(guān)變換，能把信號從時(shí)間域投射到頻率域上，這樣能夠更好地發(fā)現(xiàn)信號中存在的規(guī)律，如圖 2-3 所示。

圖 2-3 頻域分析圖 2-3 為通過傅里葉變換將左側(cè)的時(shí)域圖變換為右側(cè)的頻域圖。圖 2-3 中側(cè)的時(shí)域波形是由函數(shù)式（2-1）隨時(shí)間變化形成的。(2-而從圖 2-3 右側(cè)的頻域圖中，很容易就可以看出該信號的頻率就集中在 1025、50、100Hz。由此可以判斷，一個(gè)在時(shí)域中復(fù)雜的信號變換到頻域中可能會(huì)變得簡單明了，我們可以據(jù)此找出相關(guān)信號的頻率變化特征，這也正是頻域析優(yōu)于時(shí)域分析的所在。頻域分析法應(yīng)用十分廣泛，下面選取幾種常用的變換方法加以介紹。2.3.2.1 傅里葉變換傅立葉變換是信號處理領(lǐng)域中一種很重要的算法。所依據(jù)的原理是：任何續(xù)測量的時(shí)序或信號，都可以表示為不同頻率正弦波信號的無限疊加。在聲發(fā)射信號的分析中，具體的傅立葉變換就是利用裝置直接測得的原x (t ) = cos( 2 π 10t) +cos(2 π 25t) +cos(2 π 50t) +cos(2 π 100t)

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本文編號：2979262