基于相控阵超声成像法的装配式钢筋混凝土构件缺陷检测技术应用研究

为了验证相控阵超声成像法对装配式钢筋混凝土构件缺陷的适用性,本文介绍了采用相控阵超声成像法进行叠合板试验以及浆锚搭接试验。试验结果表明,相控阵超声成像法可用于钢筋混凝土叠合板构件的缺陷检测,能准确识别出新旧混凝土结合面范围内的混凝土的胶结不良、内部孔洞等缺陷。但是由于超声波在金属波纹管与混凝土界面产生强烈反射,相控阵超声成像法无法对金属波纹管浆锚搭接区域的内部缺陷进行识别。研究成果可为实际工程中装配式钢筋混凝土构件的缺陷检测提供参考和依据。

基于雷达法的装配式混凝土新旧结合面缺陷检测技术应用研究

为了研究装配式混凝土新旧结合面缺陷的检测技术,本研究设计制作了结合面含有不同类型缺陷的叠合板构件,并对结合面缺陷进行了基于雷达法的检测技术试验研究。结果表明:当缺陷与测试面间不存在钢筋且缺陷尺寸较大时,采用雷达法可有效识别装配式混凝土新旧结合面的缺陷,但当缺陷厚度减小至0.5 mm时,该方法难以检出缺陷。当新旧混凝土含缺陷的结合面与测试面间存在钢筋时,雷达法仍可有效检测被钢筋遮挡的缺陷,但受钢筋干扰,识别的缺陷尺寸会少于真实缺陷尺寸。研究成果可为实际工程中混凝土新旧结合面的浇筑质量检测提供参考和依据。

基于频率变化预测玻璃纤维增强树脂复合材料层合板的剩余疲劳寿命

复合材料结构在疲劳过程中的累积损伤将导致结构刚度下降,并进一步引起结构的动态参数如频率发生衰减。因此,可以将结构疲劳状态与结构频率联系起来,基于频率预测结构的剩余疲劳寿命。本文首先基于复合材料在纵向、横向和面内剪切三个方向的疲劳特性,结合ABAQUS与Umat子程序开发了三维有限元模型模拟复合材料层合板中的疲劳损伤演变,并构建了不同疲劳状态下对应的模态分析模型,由此获得了疲劳过程中的频率衰减曲线。之后,基于疲劳过程的频率变化量训练了人工神经网络,用于预测玻璃纤维增强复合材料层合板的剩余疲劳寿命。特别地,在当前的数值模型中为每个单元分配了符合高斯正态分布的材料属性,以模拟实际情况下复合材料性能的离散性。结果表明,疲劳模型数值模拟结果与已有文献的疲劳实验数据吻合,基于频率变化量训练的人工神经网络可以成功预测玻璃纤维增强复合材料试件的剩余疲劳寿命。