《基於聲發射技術的彈性混凝土結構損傷監測與評估》是依託天津大學，由徐傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於聲發射技術的彈性混凝土結構損傷監測與評估
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐傑
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
彈性混凝土既可以彌補傳統混凝土因脆性過高引起的延度低、抗衝擊韌性差、抗疲勞性能差等缺陷，又可解決當前因廢舊輪胎引起的日益嚴重的“黑色污染”這一生態問題，套用前景十分光明。隨著彈性混凝土不斷地被套用到各種重要的結構形式中，配以科學合理的損傷監測技術來確保其安全使用就顯得十分必要。本項目考慮將聲發射技術引入到對彈性混凝土結構的損傷監測中來。. 針對彈性混凝土結構展開：（1）彈性混凝土試塊聲發射-全曲線試驗；（2）鋼筋彈性混凝土梁聲發射-三點彎曲試驗；（3）彈性混凝土-鋼樑組合梁聲發射-節點推出試驗。每組試驗均考慮橡膠摻量分別為0%，5%，10%和15%四種不同情況，通過對不同橡膠摻量下不同結構形式的損傷監測結果進行橫向和縱向比較，提取聲發射技術對彈性混凝土結構損傷識別的定性和定量分析的判別標準，從而建立以聲發射技術為依託的彈性混凝土結構的損傷監測系統，為該領域的研究提供科學指導。
結題摘要
彈性混凝土可被套用於道路，車站和機場等高抗震、抗衝擊和抗疲勞的工程中，既可解決日益嚴重的“黑色污染”，又可彌補傳統混凝土延性低、抗衝擊韌性差、抗疲勞性能差等缺陷，套用前景十分光明。但其對混凝土理論、設計、施工及套用都提出了新的挑戰，特別是對於其損傷的監測與評估研究在國內外鮮有報導。隨著其不斷地被套用到各種重要結構中，科學合理的損傷監測技術對確保其安全使用十分必要。本項目以聲發射技術為手段，對不同橡膠摻量（0%， 5%， 10%和15%）的結構進行損傷監測研究，以彈性混凝土長方體試塊為切入點，最後研究以彈性混凝土為組成單元的組合梁結構，層層推入，系統地解決聲發射技術在彈性混凝土監測中的關鍵問題。 在彈性混凝土本身的力學性能方面，揭示了彈性混凝土在靜力、疲勞方面的重要特性。在大量研究的基礎上，在國內外首次將彈性混凝土引入到鋼-混凝土組合結構中從而研發了新型彈性混凝土-鋼組合結構，並闡明了其靜力性能及疲勞特性。提出了等強度配合比參考值、本構關係和修正的極限滑移公式；揭示了大直徑栓釘套用的可能性；提出了不同栓釘直徑的S-N曲線；建議了抗剪連線程度的建議值和判定疲勞破壞的中性軸高度係數。根據對彈性混凝土不同結構形式在不同摻量下的聲發射試驗結果的研究，初步建立了聲發射系統監測理論和損傷判定標準。提出了彈性混凝土試塊破壞過程中分析的三階段原則。揭示了彈性混凝土中產生了由於橡膠顆粒而引入的新的開裂形式及其頻率分布；提出了基於b-value和累計損傷曲線為基礎的雙閥值損傷監測技術，引入了基於RA/AF的裂紋形式判定技術和簇分析技術。 研究成果為彈性混凝土的套用提供了重要的理論基礎和關鍵技術。部分成果已成功套用於收費站路面、橋面等多項工程中，套用效果良好，經濟、社會、環境效益顯著，具有重要的推廣價值，相關研究已經達到國際先進水平。
