应力历史影响下混凝土应力的激光超声检测

为了探讨应力历史对激光超声技术检测混凝土应力状况的影响及应用声弹性技术原理,开展了基于激光超声的混凝土试件单轴循环加载试验,分析了应力历史对声弹性效应的影响。试验结果表明,多次循环荷载作用后瑞利波速度与应力在荷载循环阶段表现出稳定的正比例关系。由实测瑞利波相对波速与应力拟合得到的声弹性系数可用于计算混凝土试件绝对应力,计算误差受历史应力影响,声弹性公式的应用表现出一定的局限性。根据试件从无应力状态重新加载直至破坏状态这一阶段非绝对线性的波速-应力曲线,利用70%的极限应力定义了混凝土构件的安全系数并构建了安全系数与应力状态的模型,提出了一种基于激光超声的混凝土应力状况判别方法,对混凝土绝对应力的计算结果加以补充判断,为混凝土应力状况的检测与评价提供参考。

基于金属磁记忆的持荷钢绞线腐蚀检测试验研究

目前,基于金属磁记忆自漏磁效应的微观损伤检测方法应用广泛,但在钢绞线腐蚀损伤的检测试验中,荷载对试验结果的影响尚不明晰,而由于力-磁效应使得荷载的影响不容忽略。针对该问题,对电化学腐蚀后的钢绞线进行了张拉,考虑荷载效应影响,开展了持荷钢绞线的磁记忆检测试验。结果表明:腐蚀钢绞线在承受轴向荷载作用后,其漏磁曲线切向分量B_(x)在腐蚀区域中心处出现极大值,两侧呈不对称分布;漏磁曲线法向分量B_(z)在腐蚀区域中部“过零点”,两侧出现两个极值点;随着腐蚀程度的增加,漏磁信号特征值ΔB_(x max)及|ΔB_(x min)|呈现非线性增长趋势;随着荷载的增加,ΔB_(x max)及|ΔB_(x min)|呈先增大后减小的趋势。归一化后的“峰谷值”M_(B)随着腐蚀率C的增加而增大,三阶多项式曲线较好地拟合了M_(B)与C之间的强相关性,同时也说明了应力对该特征值的影响较小,该特征值的提出提高了检测的精度。

基于激光激发瑞利波的混凝土表面裂缝检测

为了提升混凝土结构的管养水平,针对现有混凝土表面裂缝检测方法的局限性,引入激光超声技术对混凝土表面微裂缝进行非接触无损检测;通过理论分析与表面裂缝检测试验,探究瑞利波在混凝土表面不同传播距离、路径以及不同裂缝深度情况下的传播特性。结果表明:瑞利波波峰值可用于判定传播路径上是否存在表面裂缝,并能检测出裂缝边界与裂缝中心位置,实现混凝土表面微小裂缝的定位;由于瑞利波波峰值与裂缝深度呈正相关,因此瑞利波波峰值也可用于表征混凝土表面裂缝深度,为混凝土表面裂缝深度的检测提供了新的方法。