CN107345875A - 基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法 - Google Patents
基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，通过对钢筋混凝土受弯构件施加荷载，得到声发射振铃计数变化曲线；钢筋混凝土受弯构件受荷载造成构件承载力降低，且钢筋混凝土受弯构件内部的微裂纹处于开裂临界状态，通过声发射振铃计数变化曲线评估钢筋混凝土受弯构件的刚度；计算钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的声发射累计振铃计数N；根据推导的振铃计数N和构件刚度公式，计算钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的线刚度K，进而得到刚度B。发明方法涉及到的计算参数物理意义明确，便于测量，同时利用声发射特征参数量化钢筋混凝土受弯构件的刚度，为钢筋混凝土受弯构件的刚度分析或评估提供了一种新的途径。
Description
技术领域
本发明属于声发射监测领域，是一种基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法。
背景技术
声发射(AE)检测是一种动态无损检测方法，被探测到的能量来自被检验物体本身，而不像其他检测方法是由检测仪器提供的。声发射检测能够整体检测和评价整个结构中缺陷状态并提供缺陷随载荷等外变量而变化的实时或连续信息。在混凝土结构中，声发射是混凝土材料发生断裂和缺陷等引起局部应变能快速释放而产生的瞬时弹性波，是混凝土损伤过程的伴生现象。因此，声发射能够记忆结构破坏历史，用破坏过程中产生的AE信号评估结构损伤程度是可行的。因此，研究人员一直在致力于研究声发射参数与混凝土损伤变量之间的耦合关系等。然而，如何利用AE信号来定量评估钢筋混凝土构件的刚度变化情况，目前尚缺少有效的手段。本发明就是在这种背景下提出的一种基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，计算方法涉及到的参数物理意义明确，便于测量，为钢筋混凝土构件的刚度分析或评估提供了一种新的途径。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，是一种计算参数物理意义明确，便于测量，可操作性强的计算方法，同时利用声发射特征参数量化评估混凝土受弯构件的刚度，为钢筋混凝土受弯构件的刚度分析或评估提供了一种新的途径。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，包括如下步骤：
步骤1，通过对钢筋混凝土受弯构件施加荷载，得到声发射振铃计数变化曲线；
步骤2，钢筋混凝土受弯构件受荷载造成构件的承载力降低，且钢筋混凝土受弯构件内部的微裂纹处于开裂的临界状态，通过声发射振铃计数变化曲线评估钢筋混凝土受弯构件的刚度；
步骤3，根据声发射振铃计数变化曲线，计算受弯构件在不同受力阶段的声发射累计振铃计数N；
步骤4，根据推导的振铃计数N和构件刚度公式，计算钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的线刚度K，进而得到钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B。
进一步，所述施加荷载是跨中集中荷载，同时在温度应力、冲击荷载作用下也同样可以实现。
进一步，所述受弯构件在不同受力阶段的线刚度K是指从构件刚开始受力到构件屈服之前的任意阶段。
进一步，所述受弯构件在不同受力阶段的线刚度公式如下所示：
式中，N为钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的声发射累计振铃计数，Nm为钢筋混凝土受弯构件在屈服点的声发射累计振铃计数，γ为试验参数，由跨中挠度和AE振铃计数的线性关系得到，Gf为混凝土的断裂能参数，Sm为构件横截面面积，n为受拉钢筋数量，Es为钢筋的弹性模量，As为钢筋的截面面积，为几何参数，由跨中挠度和最大裂缝宽度的线性关系得到，lm为裂纹平均间距。
进一步，所述混凝土的断裂能参数Gf通过下式得到：
其中，α为材料系数，da为混凝土的骨料平均粒径，Ec为混凝土的弹性模量，ft为混凝土的抗拉强度设计值。
进一步，所述裂纹平均间距lm通过下式得到：
式中，ct为考虑荷载长期作用的系数；c为最外层受拉钢筋外边缘至截面受拉底边距离；ρte为按混凝土受拉有效截面面积计算的配筋比；deq为受拉钢筋等效直径，其中，ni、di分别为受拉区第i种纵向钢筋的根数、公称直径，vi为第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数。
进一步，当声发射振铃计数曲线的振铃计数有一个明显的上升段时，对应的受弯构件在不同受力阶段的线刚度K为钢筋混凝土受弯构件的屈服线刚度K1，对应的受弯构件在不同受力阶段的刚度B为钢筋混凝土受弯构件的屈服刚度B1。
进一步，采用短期抗弯刚度Bs对钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B进行评估检验，由AE振铃计数算得的是线刚度，则短期抗弯线刚度钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B＝K×l，若短期抗弯线刚度K0与钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的线刚度K之间的误差满足ΔK％＝(K0—K)/K0<20％，则基于声发射得到的钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B可用于对钢筋混凝土受弯构件刚度的评估。
进一步，短期抗弯刚度Bs评估公式如下：
其中，Bs为短期抗弯刚度；Es为钢筋的弹性模量；As为钢筋的截面面积；h0为钢筋混凝土受弯构件截面的有效高度；Ec为混凝土的弹性模量；αE为钢筋与混凝土的弹性模量比，即ρ为纵向受拉钢筋的配筋率；γ'f为受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值；ψ为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，是一种计算参数物理意义明确，便于测量，可操作性强的计算方法，同时利用声发射特征参数量化钢筋混凝土受弯构件的刚度，为钢筋混凝土受弯构件的刚度分析或评估提供了一种新的途径。
附图说明
图1为实施实例的钢筋混凝土板板底传感器和应变片布置图；
图2为实施实例的钢筋混凝土板声发射振铃计数-时间变化曲线；
图3为实施实例的钢筋混凝土板声发射数-时间变化曲线；
图4为实施实例的基于声发射振铃计数钢筋混凝土板的刚度验证。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。
本发明提供的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，包括如下步骤：
步骤1，通过对钢筋混凝土受弯构件施加荷载，得到声发射振铃计数变化曲线；
步骤2，钢筋混凝土受弯构件受荷载造成构件的承载力降低，且钢筋混凝土受弯构件内部的微裂纹处于开裂的临界状态，通过声发射振铃计数变化曲线评估钢筋混凝土受弯构件的刚度；
步骤3，根据声发射振铃计数变化曲线，计算受弯构件在不同受力阶段的声发射累计振铃计数N；当声发射振铃计数曲线的振铃计数有一个明显的上升段时，对应的受弯构件在不同受力阶段的线刚度K为钢筋混凝土受弯构件的屈服线刚度K1，对应的受弯构件在不同受力阶段的刚度B为钢筋混凝土受弯构件的屈服刚度B1。
步骤4，根据推导的振铃计数和构件刚度的相关公式，计算钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度K，不同受力阶段的线刚度K是指从构件刚开始受力到构件屈服之前的任意阶段，进而得到受弯构件在不同受力阶段的刚度B。
钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度评估公式如公式(1-1)所示：
其中，N为钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的声发射累计振铃计数，Nm为钢筋混凝土受弯构件在屈服点的声发射累计振铃计数，γ为试验参数，由跨中挠度和AE振铃计数的线性关系得到，与试件尺寸、材料性质、设备性能、试验环境有关，Gf为混凝土的断裂能参数，取其中α为材料系数，da为混凝土的骨料平均粒径，Ec为混凝土的弹性模量，ft为混凝土的抗拉强度设计值。da、Ec、ft可由混凝土材料直接确定。Sm为构件横截面面积，n为受拉钢筋数量，Es为钢筋的弹性模量，As为钢筋的截面面积，为几何参数，由跨中挠度和最大裂缝宽度的线性关系得到；lm为裂纹平均间距。Gf为混凝土断裂能参数，材料系数α＝(2.72+147.553ft)，其中，混凝土的抗拉强度ft取国际单位。Sm为构件横截面面积，n为受拉钢筋数量，Sm、n可由混凝土材料直接确定。为几何参数。裂纹平均间距ct为考虑荷载长期作用的系数，试验结果为ct＝1；c为最外层受拉钢筋外边缘至截面受拉底边距离；ρte为按混凝土受拉有效截面面积计算的配筋比，对受弯构件，ρte＝0.5bh；deq为受拉钢筋等效直径，钢筋相同时取钢筋直径，钢筋不同时，计算式为：其中，ni、di分别为受拉区第i种纵向钢筋的根数、公称直径，vi为第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数。
采用短期抗弯刚度Bs对钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B进行评估检验，而由AE振铃计数算得的是线刚度，则短期抗弯线刚度钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的抗弯刚度B＝K×l，若短期抗弯线刚度K0与钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的线刚度K之间的误差满足ΔK％＝(K0—K)/K0<20％，则基于声发射得到的钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B可用于对钢筋混凝土受弯构件刚度的评估。
对钢筋混凝土受弯构件的短期抗弯刚度Bs评估采用公式(1-2)进行检验：
其中，Es为钢筋的弹性模量；As为钢筋的截面面积；h0为钢筋混凝土受弯构件截面的有效高度；Ec为混凝土的弹性模量；αE为钢筋与混凝土的弹性模量比，即ρ为纵向受拉钢筋的配筋率，其中，b为钢筋混凝土板的宽度，此处取b＝1500；γ'f为受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值，矩形截面，取γ'f＝0；ψ为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，这里取需要根据所受荷载或弯矩计算；其中，σs为受拉钢筋的拉应力。
下面结合实施实例对本发明作更进一步的说明。
本发明钢筋混凝土受弯构件的声发射过程大致为5个阶段：(1)弹性变形阶段：此阶段混凝土尚未开裂，整个截面参与受力，声发射事件数相对较少或者水平很低。随着荷载的增加，振铃计数开始逐渐增加，构件的刚度开始逐渐降低。(2)由弹性变形向塑性变形的过渡阶段：此阶段混凝土内部的微裂纹处于开裂的临界状态，逐渐产生较多微裂纹，声发射事件逐渐增多，使得振铃计数也增多，构件的刚度进一步降低。(3)塑性变形阶段：混凝土构件内部微裂缝进一步扩展、延伸，受拉区混凝土开裂而退出工作，纵向受拉钢筋承担拉力，受压区混凝土的压应变随之增大，声发射事件数一直处于较多的水平，构件刚度显著降低；当振铃计数的变化率由一个相对稳定的较小值突然增大时，构件达到屈服，相应的荷载就是其屈服荷载。(4)破坏阶段：此阶段构件的裂缝进一步扩展、贯通，梁顶面的混凝土发生剥落，声发射活动快速增加，构件的刚度大幅度下降。(5)破坏后的阶段：此阶段虽然构件已经破坏，但是还保持一定的刚度，声发射事件还继续发生，当继续加载时，构件丧失承载力，声发射事件逐渐减少，最终消失。也就是说声发射事件、振铃计数发生在钢筋混凝土受弯构件的受力全过程中，且伴随着构件的刚度变化，因此基于声发射振铃计数量化评估钢筋混凝土受弯构件的刚度是可行的。
本发明实施实例为一个钢筋混凝土板，试件尺寸如表1所示，钢筋强度为HRB300，保护层厚度为20mm，在本实施实例中，将应变片布置在板底靠近跨中的位置，4个传感器以长方形的形式布置在板底跨中两侧应变片处，传感器和应变片布置位置及尺寸见图1所示，图2为实施实例钢筋混凝土板声发射振铃计数-时间变化曲线，图3为实施实例钢筋混凝土板声发射数-时间变化曲线。
表1 试件参数
在本实施实例中，将基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的不同受力阶段的线刚度K与短期抗弯线刚度K0进行验证分析，结果如表2、3所示，基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估公式为：
其中，前述的刚度评估方法适用于从构件刚开始受力到构件屈服之前的任意阶段；根据荷载和声发射振铃计数变化曲线得到屈服点的声发射累计振铃计数Nm；γ为试验参数，由跨中挠度和AE振铃计数的线性关系得到，在实施实例中γ＝0.245×10-4(测点3)，γ＝0.139×10-4(测点4)，为几何参数，由跨中挠度和最大裂缝宽度的线性关系得到，取7。
表2 实施实例刚度计算结果对比(测点3)
注：CMOD为最大裂缝宽度，υ为跨中挠度，N为振铃计数，Gf为断裂能，K3为基于声发射振铃计数计算的钢筋混凝土板测点3的刚度，K0为规范公式计算刚度，刚度单位为1×108N·mm，ΔK％＝(K0—K4)/K0
表3 实施实例刚度计算结果对比(测点4)
注：CMOD为最大裂缝宽度，υ为跨中挠度，N为振铃计数，Gf为断裂能，K4为基于声发射振铃计数计算的钢筋混凝土板测点4的线刚度，K0为规范公式计算刚度，刚度单位为1×108N·mm，ΔK％＝(K0—K4)/K0
关于声发射钢筋混凝土受弯构件的刚度评估进行验证的说明。
对所述混凝土构件的刚度评估采用公式(1-2)进行检验：
(1)根据推导的振铃计数和构件刚度的相关公式(1-1)计算钢筋混凝土受弯构件的刚度；
(2)根据理论刚度公式(1-2)计算钢筋混凝土受弯构件的刚度；
(3)将依据试验参数得到的线刚度与理论计算得到的线刚度作为原始数据，获得如图4所示的实施实例钢筋混凝土受弯构件基于声发射振铃计数的刚度验证。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，通过对钢筋混凝土受弯构件施加荷载，得到声发射振铃计数变化曲线；
步骤2，钢筋混凝土受弯构件受荷载造成构件承载力降低，且钢筋混凝土受弯构件内部的微裂纹处于开裂的临界状态，通过声发射振铃计数变化曲线评估钢筋混凝土受弯构件的刚度；
步骤3，根据声发射振铃计数变化曲线，计算钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的声发射累计振铃计数N；
步骤4，根据推导的振铃计数N和构件刚度公式，计算钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的线刚度K，进而得到钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B。
2.根据权利要求1所述的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于，所述施加荷载是跨中集中荷载，同时在温度应力、冲击荷载作用下也同样可以实现。
3.根据权利要求1所述的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于，受弯构件在不同受力阶段的线刚度K是指从构件刚开始受力到构件屈服之前的任意阶段。
4.根据权利要求1所述的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于，所述受弯构件在不同受力阶段的线刚度公式如下所示：
式中，N为钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的声发射累计振铃计数，Nm为钢筋混凝土受弯构件在屈服点的声发射累计振铃计数，γ为试验参数，由跨中挠度和AE振铃计数的线性关系得到；Gf为混凝土的断裂能参数，Sm为构件横截面面积，n为受拉钢筋数量，Es为钢筋的弹性模量，As为钢筋的截面面积，为几何参数，由跨中挠度和最大裂缝宽度的线性得到；lm为裂纹平均间距。
5.根据权利要求4所述的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于，所述混凝土的断裂能参数Gf通过下式得到：
<mrow>
<msub>
<mi>G</mi>
<mi>f</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msubsup>
<mi>&alpha;f</mi>
<mi>t</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
<mfrac>
<msub>
<mi>d</mi>
<mi>a</mi>
</msub>
<msub>
<mi>E</mi>
<mi>c</mi>
</msub>
</mfrac>
</mrow>
其中，α为材料系数，da为混凝土的骨料平均粒径，Ec为混凝土的弹性模量，ft为混凝土的抗拉强度设计值。
6.根据权利要求4所述的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于，所述裂纹平均间距lm通过下式得到：
<mrow>
<msub>
<mi>l</mi>
<mi>m</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>0.6</mn>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>c</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1.9</mn>
<mi>c</mi>
<mo>+</mo>
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<msub>
<mi>d</mi>
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<mi>e</mi>
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</msub>
<msub>
<mi>&rho;</mi>
<mrow>
<mi>t</mi>
<mi>e</mi>
</mrow>
</msub>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中，ct为考虑荷载长期作用的系数；c为最外层受拉钢筋外边缘至截面受拉底边距离；ρte为按混凝土受拉有效截面面积计算的配筋比；deq为受拉钢筋等效直径，其中，ni、di分别为受拉区第i种纵向钢筋的根数、公称直径，vi为第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数。
7.根据权利要求1所述的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于：当声发射振铃计数曲线的振铃计数有一个明显的上升段时，对应的受弯构件在不同受力阶段的线刚度K为钢筋混凝土受弯构件的屈服线刚度K1，对应的受弯构件在不同受力阶段的刚度B为钢筋混凝土受弯构件的屈服刚度B1。
8.根据权利要求7所述的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于，采用短期抗弯刚度Bs对钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B进行评估检验，由AE振铃计数算得的是线刚度，则短期抗弯线刚度钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B＝K×l，若短期抗弯线刚度K0与钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的线刚度K之间的误差满足ΔK％＝(K0—K)/K0<20％，则基于声发射得到的钢筋混凝土受弯构件在不同受力阶段的刚度B可用于对钢筋混凝土受弯构件刚度的评估。
9.根据权利要求8所述的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于，短期抗弯刚度Bs评估公式如下：
<mrow>
<msub>
<mi>B</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>E</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<msub>
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<mi>s</mi>
</msub>
<msubsup>
<mi>h</mi>
<mn>0</mn>
<mn>2</mn>
</msubsup>
</mrow>
<mrow>
<mn>1.15</mn>
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<mo>+</mo>
<mn>0.2</mn>
<mo>+</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mn>6</mn>
<msub>
<mi>&alpha;</mi>
<mi>E</mi>
</msub>
<mi>&rho;</mi>
</mrow>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mn>3.5</mn>
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<mi>&gamma;</mi>
<mi>f</mi>
<mo>&prime;</mo>
</msubsup>
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</mfrac>
</mrow>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，Bs为短期抗弯刚度；Es为钢筋的弹性模量；As为钢筋的截面面积；h0为钢筋混凝土受弯构件截面的有效高度；Ec为混凝土的弹性模量；αE为钢筋与混凝土的弹性模量比，即ρ为纵向受拉钢筋的配筋率；γ'f为受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值；ψ为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数。
10.根据权利要求9所述的基于声发射振铃计数的钢筋混凝土受弯构件的刚度评估方法，其特征在于，纵向受拉钢筋的配筋率通过下式得到：
<mrow>
<mi>&rho;</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>A</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mrow>
<msub>
<mi>bh</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
式中，b为钢筋混凝土板的宽度；
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数通过下式得到：
<mrow>
<mi>&psi;</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1.1</mn>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mn>0.65</mn>
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<mi>t</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>&rho;</mi>
<mrow>
<mi>t</mi>
<mi>e</mi>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>&sigma;</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
式中，ρte为按混凝土受拉有效截面面积计算的配筋比，ft为混凝土的抗拉强度设计值，σs为受拉钢筋的拉应力。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110715982A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-21 | 西安建筑科技大学 | 一种基于矩张量的钢筋混凝土结构裂缝类型判断方法 |
| CN110750902A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-04 | 西安建筑科技大学 | 一种基于矩张量的钢筋混凝土结构裂缝走向计算方法 |
| CN112098524A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-18 | 北京航空航天大学 | 基于声发射识别沥青混凝土断裂过程及量化微裂纹的方法 |
| CN113189506A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-30 | 河北工业大学 | 一种基于声波时域特征的锂离子电池荷电状态表征方法 |
| CN113504301A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-10-15 | 浙江工业大学 | 一种钢筋锈蚀监测传感器及其使用方法 |
| CN114577593A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-03 | 郑州大学 | 基于声发射的预应力混凝土梁消压弯矩的确定方法和装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103852523A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-06-11 | 河南省第二公路工程有限公司 | 基于声发射技术判别预应力混凝土梁结构损伤类型的系统及方法 |
| CN103995054A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-20 | 中国矿业大学 | 一种基于声发射检测含水煤岩内部结构损伤分析的方法 |
| US20140260527A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Brigham Young University | Method and system for structural integrity assessment |
| CN104965027A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-07 | 中国矿业大学 | 基于图像识别和声发射定位锚固岩体裂隙扩展的分析方法 |
| CN105445377A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-03-30 | 北京强度环境研究所 | 基于声发射技术判别c/c复合材料结构损伤程度的方法 |
| CN106018107A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 重庆大学 | 声发射法三维地应力测试方法 |
-
2017
- 2017-07-14 CN CN201710575773.6A patent/CN107345875B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140260527A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Brigham Young University | Method and system for structural integrity assessment |
| CN103852523A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-06-11 | 河南省第二公路工程有限公司 | 基于声发射技术判别预应力混凝土梁结构损伤类型的系统及方法 |
| CN103995054A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-20 | 中国矿业大学 | 一种基于声发射检测含水煤岩内部结构损伤分析的方法 |
| CN105445377A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-03-30 | 北京强度环境研究所 | 基于声发射技术判别c/c复合材料结构损伤程度的方法 |
| CN104965027A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-07 | 中国矿业大学 | 基于图像识别和声发射定位锚固岩体裂隙扩展的分析方法 |
| CN106018107A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 重庆大学 | 声发射法三维地应力测试方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KINDA HANNAWI ETAL: "Effect of different types of fibers on the microstructure and the mechanical behavior of Ultra-High Performance Fiber-Reinforced Concretes", 《COMPOSITES PART B》 * |
| 杨永杰 等: "煤岩三轴压缩损伤破坏声发射特征", 《应用基础与工程科学学报》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110715982A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-21 | 西安建筑科技大学 | 一种基于矩张量的钢筋混凝土结构裂缝类型判断方法 |
| CN110750902A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-04 | 西安建筑科技大学 | 一种基于矩张量的钢筋混凝土结构裂缝走向计算方法 |
| CN112098524A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-18 | 北京航空航天大学 | 基于声发射识别沥青混凝土断裂过程及量化微裂纹的方法 |
| CN112098524B (zh) * | 2020-09-22 | 2021-08-20 | 北京航空航天大学 | 基于声发射识别沥青混凝土断裂过程及量化微裂纹的方法 |
| CN113189506A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-30 | 河北工业大学 | 一种基于声波时域特征的锂离子电池荷电状态表征方法 |
| CN113189506B (zh) * | 2021-04-12 | 2022-06-14 | 河北工业大学 | 一种基于声波时域特征的锂离子电池荷电状态表征方法 |
| CN113504301A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-10-15 | 浙江工业大学 | 一种钢筋锈蚀监测传感器及其使用方法 |
| CN114577593A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-03 | 郑州大学 | 基于声发射的预应力混凝土梁消压弯矩的确定方法和装置 |
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| Publication number | Publication date |
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