PC箱梁损伤演化声发射监测及破坏试验研究

摘要：

为了研究预应力钢筋混凝土(PC)箱梁损伤演化的声发射特性,开展了PC箱梁的静力破坏试验.综合采用常规应力、应变和挠度测试技术,记录了加载过程中PC箱梁主要位置混凝土、普通纵筋和箍筋的应变情况、梁体挠度及声发射信号,以全面分析PC箱梁损伤演化过程中的声发射特性.采用声发射特征参数分析方法(包括计数-幅值、能量-平均频率和幅值-持续时间的关联分析及b值分析法),获取了该结构表面裂纹出现、弹塑性工作状态转变点和结构破坏的声发射信号特征.试验结果表明:PC箱梁试验过程以中低幅值(40～80 dB)和低频(20～80 kHz)声发射信号为主,斜截面开裂后,平均频率逐渐向较高频率转移;斜截面开裂对应的荷载阶段(355～410 kN),各幅值范围下的总计数突然呈倍数增加,声发射活性突然增强,且相对正截面开裂时声发射信号更活跃,说明斜裂纹越多释放出的声发射信号更强,且更易被识别出;临近破坏前,大于140 kHz的能量占比急剧增加,超过10％,该特征变化可作为试件破坏的前兆;幅值随持续时间的分布从分散趋于集中时预示试件进入弹塑性工作状态;b值出现极小值时预示试件出现弯曲开裂,且随荷载持续增加过程是弯剪开裂过程,b值分析法能良好地反映出PC箱梁结构损伤演化过程.

关键词：桥梁工程、PC箱梁、声发射参数分析、裂纹扩展、斜裂纹、b值

所属期刊栏目：40

分类号：U448.35(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖南省交通科技项目;湖南省自然科学基金项目;湖南省研究生科研创新项目;湖南省研究生科研创新项目

在线出版日期：2023-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：112-120