轴压荷载下钢管钢筋混凝土损伤状态超声检测研究

摘要：

在轴压荷载下分别对素混凝土、钢筋混凝土、钢管混凝土和钢管钢筋混凝土的损伤状态进行超声检测,得到不同荷载下超声通过柱的中截面的波形图,定义波形图均方根振幅和均方根振幅比,并分析混凝土裂隙的变化过程.通过对波形图进行快速傅里叶变换得到频谱图,基于固体介质裂化吸收高频声波能量,使超声主频向低频移动的原理,应用频谱图的第一主频及其幅值变化分析钢管内混凝土和钢筋混凝土的损伤演变过程.结果表明:声波波形均方根振幅、均方根振幅比和第一主频及其幅值可以有效反映钢管内混凝土和钢筋混凝土的裂隙变化情况.轴压荷载作用下钢管内钢筋混凝土的损伤呈五段式变化,分别为核心混凝土裂缝产生并发展、混凝土在钢管约束作用下逐步密实、混凝土裂缝迅速扩展、钢管套箍作用加强段和钢管屈曲后构件丧失承载力.通过钢管外壁的应变分析,表明钢管对核心混凝土的约束作用阶段与超声检测判定的混凝土损伤演化过程一致.超声波技术可以准确检测轴压荷载作用下钢管内钢筋混凝土的损伤状态并确定钢管对混凝土套箍作用的发挥阶段.

关键词：超声检测、钢管钢筋混凝土、损伤状态、波形图、均方根振幅、频谱

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分类号：TU398(建筑结构)

资助基金：辽宁省自然科学基金项目20170540304;国家级大学生创新创业训练计划项目201810145047;硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉理工大学开放基金项目SYSJJ2017-08;中央高校基本科研业务专项资金项目N170104023

在线出版日期：2019-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：172-179