在土木工程應(yīng)力監(jiān)測領(lǐng)域,傳感器作為監(jiān)測系統(tǒng)的最前端,可以提供應(yīng)力監(jiān)測所需的最基本、最直接的信息,是感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸和處理各種信息必不可少的功能器件,其性能的優(yōu)劣直接決定著采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量與數(shù)量。由于壓電材料響應(yīng)速度快、線性關(guān)系明確、價格低廉等特性,其傳感性能逐漸成為了土木工程應(yīng)力監(jiān)測領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。但目前大多數(shù)針對壓電材料的研究僅僅限于其本身的性能,未考慮壓電材料與混凝土耦合后傳感性能的變化。本文通過ANSYS有限元數(shù)值模擬以及理論分析的方法,初步探究了兩種類型的壓電材料(壓電陶瓷材料、水泥基壓電材料)嵌入混凝土后的傳感性能。其中壓電陶瓷材料主要研究PZT-4以及PZT-5A的傳感性能,水泥基壓電材料主要研究0-3型水泥基壓電材料(PCMO)以及1-3型正交異性水泥基壓電材料(ICPCM)的傳感性能,并得到以下結(jié)論:(1)對于這四種壓電材料的性能而言,其固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于土木工程結(jié)構(gòu)通常承受的荷載頻率,作為嵌入式傳感器,則不會受共振效應(yīng)的影響。且這四種壓電材料力-電耦合關(guān)系穩(wěn)定,因此將其用于應(yīng)力監(jiān)測可以保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。(2)經(jīng)過理論推導(dǎo)得到壓電材料電勢值與準(zhǔn)靜態(tài)加載值以及簡諧荷...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1韓國三豐百貨大樓倒塌

2圖1-1韓國三豐百貨大樓倒塌圖1-2法國戴高樂機(jī)場候機(jī)廳坍塌圖1-3孟加拉首都建筑整體倒塌圖1-4豐城電廠冷卻塔混凝土通道倒塌上述事件表明，對于一些重要或者特殊的土木工程結(jié)構(gòu)，如果不能實(shí)時地進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測，便無法及時察覺構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力變化，也就不能及時判斷構(gòu)件是否已經(jīng)達(dá)到極限強(qiáng)度，....

圖1-2法國戴高樂機(jī)場候機(jī)廳坍塌

2圖1-1韓國三豐百貨大樓倒塌圖1-2法國戴高樂機(jī)場候機(jī)廳坍塌圖1-3孟加拉首都建筑整體倒塌圖1-4豐城電廠冷卻塔混凝土通道倒塌上述事件表明，對于一些重要或者特殊的土木工程結(jié)構(gòu)，如果不能實(shí)時地進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測，便無法及時察覺構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力變化，也就不能及時判斷構(gòu)件是否已經(jīng)達(dá)到極限強(qiáng)度，....

圖1-3孟加拉首都建筑整體倒塌

2圖1-1韓國三豐百貨大樓倒塌圖1-2法國戴高樂機(jī)場候機(jī)廳坍塌圖1-3孟加拉首都建筑整體倒塌圖1-4豐城電廠冷卻塔混凝土通道倒塌上述事件表明，對于一些重要或者特殊的土木工程結(jié)構(gòu)，如果不能實(shí)時地進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測，便無法及時察覺構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力變化，也就不能及時判斷構(gòu)件是否已經(jīng)達(dá)到極限強(qiáng)度，....

圖1-4豐城電廠冷卻塔混凝土通道倒塌

2圖1-1韓國三豐百貨大樓倒塌圖1-2法國戴高樂機(jī)場候機(jī)廳坍塌圖1-3孟加拉首都建筑整體倒塌圖1-4豐城電廠冷卻塔混凝土通道倒塌上述事件表明，對于一些重要或者特殊的土木工程結(jié)構(gòu)，如果不能實(shí)時地進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測，便無法及時察覺構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力變化，也就不能及時判斷構(gòu)件是否已經(jīng)達(dá)到極限強(qiáng)度，....

本文編號：3914550