在既有建筑的改造加固工程中,往往需要了解關(guān)鍵部位的應(yīng)力狀態(tài)以保障工程安全。為研究超聲波與彈性波用于分析既有混凝土波速-應(yīng)變關(guān)系的效能與精度,首先設(shè)計(jì)制作了相應(yīng)的輔助測(cè)試裝置并對(duì)測(cè)試參數(shù)進(jìn)行了初步優(yōu)化,然后通過(guò)混凝土軸壓波速試驗(yàn)對(duì)比分析了兩種測(cè)試方法的效能與精度,確定了本文主要研究方法;此外,文中利用該方法進(jìn)一步研究了混凝土受壓聲彈性系數(shù)在不同水灰比、含氣量、水飽和度以及不同環(huán)境溫度與濕度下的影響規(guī)律,還研究了混凝土受拉聲彈性系數(shù);最后在前述研究的基礎(chǔ)上對(duì)局部應(yīng)變聲彈性系數(shù)進(jìn)行了分析。論文的主要工作和成果如下:（1）分析了各方法在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生誤差的原因,針對(duì)性地設(shè)計(jì)制作了輔助測(cè)試裝置,并對(duì)超聲波與彈性波測(cè)試參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究,結(jié)果表明:①對(duì)于超聲波當(dāng)測(cè)試距離在400mm-600mm、且耦合壓力大于30kPa時(shí)可獲得較穩(wěn)定的測(cè)試結(jié)果,此外,當(dāng)測(cè)試頻率為50kHz時(shí)所測(cè)波速對(duì)應(yīng)力變化較敏感;②對(duì)于彈性波當(dāng)測(cè)試距離在400mm-600mm、耦合壓力在30kPa-60kPa時(shí)結(jié)果較穩(wěn)定,敲擊能量對(duì)波速的影響較小。（2）在前述配置的基礎(chǔ)上利用兩種測(cè)試方法對(duì)混凝土進(jìn)行受壓波速試驗(yàn),對(duì)比分析了兩者的... 

【文章來(lái)源】：浙江理工大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１超聲波單面平測(cè)法測(cè)試原理??

?Ａ?ａ??９０：首波？時(shí)線ｔ?Ａ?／?ｆ＼?＼??＾?６〇－?ｆ?＼?ｎ?＼?＼?Ａ??姜?３°二?＿?ｊ?ｌ—?Ｌ?１１?Ａ??＿?二?ｚｒｚｚｆｉｉ—ｒ?廠１—廠．ｎ—Ｔ廠＼：廠??圳：首波‘線?＼丨Ｉ（?＼?Ｉ?＼?ｉ??－９０?：?Ｉ?１?Ｖ??－１２０－?／?Ｖ?ｙ??＇?，?Ｉ?，?Ｉ?■?Ｉ?■?ｔ．＇：?■?Ｉ?．?Ｉ?ｙ．?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ??０?２０?４０?６０?８０?１００?１２０?１４０?１６０?１８０?２００??時(shí)間（譯）??圖２．２超聲波測(cè)試波形??２．２．１超聲波測(cè)試優(yōu)缺點(diǎn)??超聲波測(cè)試具有以下優(yōu)點(diǎn)：超聲波聲束能量較集中，具有良好的指向性；波??長(zhǎng)較短，靈敏度高，能夠分辨材料小尺寸缺陷；便攜性好，適用于多種檢測(cè)環(huán)境。??超聲波測(cè)試具有以下缺點(diǎn)：對(duì)于檢測(cè)結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜的構(gòu)件具有一定難度；且??要求被檢測(cè)物體表明光滑平整；超聲波頻率在２０ｋＨｚ以上，這在混凝土中傳播??時(shí)能量衰減過(guò)快，對(duì)檢測(cè)距離有一定要求，不適合體積較大的混凝土結(jié)構(gòu)。??２．３彈性波檢測(cè)??彈性波是受到外力作用或擾動(dòng)引起的應(yīng)力和應(yīng)變?cè)趶椥越橘|(zhì)中的傳遞形式。??彈性介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)間存在互相作用的彈性力，當(dāng)某一質(zhì)點(diǎn)因受到外力的作用或擾??動(dòng)而離開原平衡位置后，彈性恢復(fù)力迫使該質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)而引起周圍質(zhì)點(diǎn)的??振動(dòng)和位移［４２］。??沖擊彈性波的原理，是通過(guò)使用與加速度傳感器相連的球形激振錘敲擊激發(fā)??點(diǎn)，產(chǎn)生頻率較低且能量較大的彈性波，該彈性波會(huì)使得混凝土內(nèi)部及表面粒子??產(chǎn)生震動(dòng)，繼而帶動(dòng)周邊粒子震動(dòng)，并以波的形式進(jìn)行傳播［４９］。此后被各個(gè)檢??波器接收到震動(dòng)信號(hào)通過(guò)處理顯示成波形圖像，之后再

浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文???本試驗(yàn)選用設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為Ｃ３０、Ｃ４０、Ｃ５０的混凝土試件，制作時(shí)采用標(biāo)??號(hào)為Ｐ＇０４２．５的普通硅酸鹽水泥，粗骨料選用粒徑２８－４０ｍｍ的碎石，細(xì)骨料為??普通河沙。根據(jù)ＪＧＪ５５－２０１１《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》［７２］制定配合比，其??配合比見(jiàn)表３．１。共制作４個(gè)試件，其中３個(gè)試件尺寸為１５０ｍｍｘｌ５０ｍｍｘ５５０ｍｍ，??１個(gè)試件尺寸為１２０ｍｍ＞＜１２０ｍｍ＞＜１２００ｍｍ，制作時(shí)采用混凝土臥式攪拌機(jī)攪拌，??振搗成型，所用設(shè)備見(jiàn)圖３．１所示，自然養(yǎng)護(hù)２８ｄ之后，方進(jìn)行試驗(yàn)。??表３．１混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)及配合比??設(shè)計(jì)強(qiáng)度?水泥?沙?石?水??Ｃ３０?１?１．３７?２．４４?０．５１??Ｃ４０?１?０．８４?１．７６?０．３８??Ｃ５０?１?０．６６?１．５５?０．３４??（ａ）?ＳＴＷＪ－６０混凝土臥式攪拌機(jī)?（ｂ）混凝土振搗臺(tái)??圖３．１混凝土攪拌及振搗設(shè)備??３．２．２試驗(yàn)設(shè)備??（１）波速采集裝置：超聲波采用ＮＭ－４Ｂ非金屬超聲波分析儀，發(fā)射電壓??５００ｖ，該系統(tǒng)主要包括主機(jī)、換能器、信號(hào)線，平面換能器頻率有：１００ｋＨｚ、??５０ｋＨｚ、４０ｋＨｚ、２０ｋＨｚ；彈性波采用６４通道橋梁ＣＴ儀：包括數(shù)據(jù)線纜，插拔??夾檢波器，觸發(fā)器以及配套數(shù)據(jù)處理軟件。??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3514247