复合材料结构可视化检测中的损伤面积测量

复合材料结构可视化检测中的损伤面积测量（通用2篇）

篇1：复合材料结构可视化检测中的损伤面积测量

最优小波包分解在基于响应信号的结构损伤检测中的应用

小波包分解方法在基于响应信号的结构损伤检测中被证明对损伤程度高度敏感,得到广泛的应用.在小波包分解中采用的是完全二进制分叉树型分解,而实际上在分解过程中部分子信号仅含有很少的信息量,对其再进一步分解是不必要的.通过引入熵的概念,可以对分解过程中的各层子信号进行选择,仅对含有足够丰富信息的子信号进行更进一步的分解.这样做可以有效减少最终所得子信号数目,在保持灵敏度的同时降低损伤指标的维数,有助于缩减损伤识别中神经网络的`规模,对于大型复杂结构的损伤检测工作具有一定的意义.

作 者：余龙 姜节胜 闫云聚 YU Long JIANG JieSheng YAN YunJu  作者单位：西北工业大学,力学与土木建筑学院,西安,710072 刊 名：机械强度  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF MECHANICAL STRENGTH 年，卷(期)：2007 29(6) 分类号：O329 关键词：小波包分解   损伤检测   最优分解  

★ 检测中

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篇2：复合材料结构可视化检测中的损伤面积测量

1 工程概况

市民广场站为1、4号线的换乘站, 项目紧邻无锡市新的行政中心—市民中心, 该站1、4号线换乘节点及周边物业开发范围内采用盖挖法施工, 盖挖面积达9180m2, 盖挖范围内共设110根型钢立柱桩, 立柱基础采用Φ2000mm、桩长50~60m钻孔灌注桩。

2 试验原理

自平衡法检测原理是将一种特制的加载装置—通莫荷载箱, 在混凝土浇注前和钢筋笼一起埋入桩内相应位置, 将加压管以及所需的其他测试装置从桩体引到地面, 然后灌注成桩。由加压泵在地面向荷载箱加压加载, 通过荷载箱产生的上下两个方向的力, 获得桩体向上、向下反应系列参数, 通过对加载力与这些参数之间关系的计算和分析, 获得桩基承载力及每层土层的侧阻系数、桩的侧阻、桩端承力等一系列数据。

3 市民广场站试桩检测方法

3.1 荷载箱混凝土预浇及安装

采用一次性荷载箱, 直接安装于灌注桩内部, 荷载箱上下分别布置在两块钢环上, 其直径略小于桩径, 端面设计成锥形体。

3.2 传感器安装

采用位移丝外套护管方式, 检测点截面引出3组位移丝, 通过位移传感器进行测量。

3.3 试验加/卸载方法

加载:分级进行, 每级加载为预估加载力的1/10, 首级加载按分级加载值的两倍加载

卸载:分5级卸载, 每级卸载为加载级别的2倍终止加载条件:

1) 累计位移量<40 m m, 但加载值≥预估最大加载值

2) 累计位移量≥40m m, 本级荷载下的位移量≥前一级荷载作用下位移量的5倍时;

3) 累计位移量≥40m m, 本级荷载加上后24h尚未达到相对稳定标准;

4) Q-S曲线出现明显陡变;

5) S-lgt曲线尾部出现明显弯曲;

6) Q-S曲线为缓变型时, 可加载至位移60m m~80m m。

3.4 数据采集

采用电脑读数和人工记录的方式同步进行, 记录内容包括油压, 荷载箱上、下部位移, 桩顶位移等。

3.5 单桩竖向抗压极限承载力的确定

实测得到荷载箱上、下段桩的极限承载力Qu上、Qu下, 按照《基桩自平衡法静载试验技术规程》 (DGJ32/TJ77-2009) 中承载力计算公式得到单桩竖向抗压极限承载力:

式中:

Qu:单桩竖向抗压极限承载力 (k N)

Qu上、Qu下:荷载箱上、下段桩实测极限承载力 (k N)

W:荷载箱上段桩自重

γ:荷载箱上段桩侧阻力修正系数, 粘土、粉土取0.8, 砂土取0.7

4 测试结果分析

4.1 ZJ4-GZ67注浆前后静荷载试验结果分析

4.1.1 ZJ 4-GZ67注浆前加载情况

按预估值13600kN分级, 每级加载1360kN, 首级加载按两倍荷载即2720kN加载。由曲线图可看出在加载至第6级荷载时下段桩向下位移Q~S曲线呈缓变型, S~lgt曲线呈平直型, 上段桩向上位移Q~S曲线呈缓变型, S~lgt曲线呈平直型。当加载至9520kN时, 下部桩体位移量明显加大, 持续11h的判稳过程中, S~lgt曲线呈现曲折状。后在加载10880kN时, 位移持续了4.5h才稳定。加载至12240kN时, 该级向下位移量持续增大, 且油压难以维持, 决定终止加载, 并开始卸载。取上一级荷载10880kN为最终加载值。

向下位移累计24.57mm, 卸载后剩余位移为22.05mm, 回弹率10.3%。向上位移累计7.20m m, 卸载后剩余位移为5.73m m, 回弹率20.4%。

4.1.2 ZJ 4-GZ67注浆后加载情况

按预估值13600kN来分级, 每级加载1360kN, 首级加载按两倍荷载即2720kN加载。由曲线图可看出在加载到第10级荷载时, 下段桩向下位移Q~S曲线呈缓变型, S~lgt曲线呈平直型, 上段桩向上位移Q~S曲线呈缓变型, S~lgt曲线呈平直型。因上下位移走势都比较平缓且位移量都不是很大, 继续向上加载一级到14960kN, 上下位移增大亦不明显, 曲线还是呈缓变型。遂终止加载, 并开始卸载。取本级荷载14960kN为最终加载值。

向下位移累计20.51mm, 卸载后剩余位移为16.76mm, 回弹率18.3%;向上位移累计13.18m m, 卸载后剩余位移为10.59m m, 回弹率19.7%。

从结果可以看出, 在相同荷载情况下, 位移比注浆前小, 且桩基破坏难度较注浆前也提高了, 这都说明桩底注浆达到了一定的效果, 另外也不排除在注浆前试验过程中桩端的压实对本次试验成果存在一定的影响, 故桩端承载力的提高应综合考虑各方面的因素。

4.2 JZ4-67单桩竖向承载力计算

根据地质报告, γ取0.8。

4.2.1 注浆前承载力

上段桩侧土极限摩阻力:取对应于注浆后第11级荷载14960kN并考虑上段桩自重、型钢段桩摩阻力和修正因子后, 经计算约为12961kN。

下段桩极限承载力:取对应于第8级荷载10880kN。

单桩竖向抗压极限承载力=上段桩侧土极限摩阻力+下段桩极限承载力, 按公式 (1) 即为:

4.2.1 注浆后承载力

上段桩侧土极限摩阻力:取对应于第11级荷载14960kN并考虑上段桩自重、型钢段桩摩阻力和修正因子后, 经计算约为12961kN。

下段桩极限承载力:取对应于第11级荷载14960kN。

单桩竖向抗压极限承载力=上段桩侧土极限摩阻力+下段桩极限承载力, 按公式 (1) 即为:

5 结论

经对实测数据分析和计算, 得出如下结论:

ZJ 4-GZ67试桩 (注浆前) 的单桩竖向抗压极限承载力不小于23841kN, 其中桩端极限承载力为5902kN。

ZJ 4-GZ67试桩 (注浆后) 的单桩竖向抗压极限承载力不小于27921kN, 其中桩端极限承载力为8774kN。

其他3根桩检测结果均满足设计要求, 不再赘述。

综上所述, 自平衡法桩基检测技术与传统桩基检测技术相比优势明显, 检测周期仅1周, 且对场地条件要求较低, 适用于淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、岩层以及黄土、冻土、岩溶特殊土中的钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉管灌注桩、管桩, 包括摩擦桩和端承桩。特别适用于传统静载试桩相当困难的大吨位试桩、水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩等情况。

参考文献

[1]李忠春, 金志坚, 曾章海.基桩自平衡试桩法在建设工程中的应用[J].浙江建筑, 2008.

[2]文家珍.自平衡试桩法应用研究[J].铁道技术监督, 2007.