本文關(guān)鍵詞： 錨桿 錨固質(zhì)量 缺陷 彈性動(dòng)力學(xué) 動(dòng)力響應(yīng) 有限元 頻譜分析 現(xiàn)場測試　出處：《西安科技大學(xué)》2013年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：錨桿錨固質(zhì)量缺陷檢測技術(shù)研究是巖土錨固工程中的重要研究課題之一，開展錨桿錨固質(zhì)量動(dòng)力響應(yīng)特征與檢測技術(shù)研究具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文通過理論分析、數(shù)值計(jì)算和現(xiàn)場測試相結(jié)合的手段開展工作，，主要結(jié)論有： ⑴基于彈性動(dòng)力學(xué)理論，建立了缺陷錨桿錨固質(zhì)量的動(dòng)力響應(yīng)模型，分析了完全錨固錨桿和缺陷錨桿錨固質(zhì)量的動(dòng)力響應(yīng)特征。結(jié)果表明，完全錨固錨桿動(dòng)力響應(yīng)特征具有空間性和時(shí)間性，即同一時(shí)間不同位置的位移、振動(dòng)速度不同，同一位置不同時(shí)間的位移和振動(dòng)速度不同；對于缺陷錨桿錨固體，應(yīng)力波的振動(dòng)速度、振幅變化較大，在不同缺陷程度的接觸界面處振幅和速度將會(huì)發(fā)生突變，缺陷程度越嚴(yán)重，其突變幅度越大。 ⑵利用有限元對頻率分別為f=1000、2000、3900、6000、7000、8000Hz激發(fā)波產(chǎn)生的應(yīng)力波在錨桿中傳播特性以及不同密度、彈性模量的錨桿錨固體動(dòng)力響應(yīng)特征進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明；頻率1000~8000Hz之間存在一個(gè)最佳激發(fā)波；錨桿錨固體的密度和彈性模量與應(yīng)力波的位移、速度成正比；激發(fā)波頻率相同的情況下，錨桿錨固體的密度和彈性模量越小，底端反射出現(xiàn)的周期越多。 ⑶利用傅里葉變換進(jìn)行了頻譜分析，確定了動(dòng)力測試信號的主頻；完成了不同頻率范圍錨桿錨固質(zhì)量動(dòng)力測試信號濾波分析。結(jié)果表明，當(dāng)濾波的頻譜為主頻某一范圍時(shí)，能大幅度消除干擾波，濾波效果最佳。 ⑷現(xiàn)場測試研究表明，當(dāng)錨桿錨固體長度小于某一長度時(shí)或大于某一長度時(shí)，不能從動(dòng)力測試信號中識(shí)別該長度，即錨桿錨固質(zhì)量動(dòng)力測試信號識(shí)別技術(shù)存在盲區(qū)。應(yīng)力波在兩個(gè)單面焊接錨桿中傳播時(shí)，應(yīng)力波只傳播到第一個(gè)錨桿底部而不會(huì)向第二根錨桿繼續(xù)傳播；應(yīng)力波在中部橫向焊接在其它結(jié)構(gòu)物的錨桿中傳播時(shí)，應(yīng)力波不會(huì)受其焊接影響而繼續(xù)向前傳播。
[Abstract]:The research of bolt anchoring quality defect detection technology is one of the important research topics in geotechnical anchoring engineering. It is of great theoretical significance and engineering application value to study the dynamic response characteristics and detection technology of anchor mass. This paper works through the combination of theoretical analysis, numerical calculation and field testing. The main conclusions are: 1 based on the theory of elastic dynamics, the dynamic response model of the anchoring quality of the defective anchor rod is established, and the dynamic response characteristics of the anchoring quality of the complete anchor rod and the defective anchor rod are analyzed. The dynamic response of the fully anchored anchor rod has the characteristics of space and time, that is, the displacement at different positions at the same time has different vibration velocities, and the displacement and vibration velocities at different times at the same time. The vibration velocity and amplitude of the stress wave change greatly for the anchor body with defects, and the amplitude and velocity of the stress wave will change at the contact interface of different degree of defect. The more serious the defect degree, the greater the amplitude of the sudden change. (2) the stress wave propagation characteristics and different density of the stress wave generated by the excitation wave of 6000 ~ (000) ~ (7 000) ~ (000) Hz are obtained by using the finite element method (FEM) in the Anchorage. The dynamic response characteristics of anchors with elastic modulus are numerically simulated. There is an optimal excitation wave between 1000 and 8, 000 Hz. The density and elastic modulus of anchors are proportional to the displacement and velocity of stress waves. Under the same excitation frequency, the smaller the density and elastic modulus of the anchor, the more the period of reflection at the bottom. (3) the main frequency of the dynamic test signal is determined by Fourier transform. The results show that the interference wave can be eliminated greatly and the filtering effect is the best when the frequency spectrum of the filter is a certain range of the main frequency. The field test results show that when the length of anchor bolt is less than a certain length or larger than a certain length, the length can not be identified from the dynamic test signal. When the stress wave propagates in two one-sided welded anchors, the stress wave only propagates to the bottom of the first anchor and does not continue to propagate to the second anchor. When the stress wave propagates in the transverse welding of the middle part in the anchors of other structures, the stress wave will not be affected by its welding and will continue to propagate forward.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU476

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本文編號：1463267