锚杆无损检测中声频应力波衰减规律研究

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1、国内图书分类号：国际图书分类号：弘冽汀砂西南交通大学研究生学位论文年级三雯二二级姓名塑l矍申请学位级别王堂亟±专业地厦工程指导老师塞奎趁婴究员巫堡勇塾拯二零一四年五月密级：公开ClassifiedIndex：陷易j莎干砂U．D．C：’SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesis㈣．．．．．．．．．㈣．．．．．．．．．．．．㈣i．．,ilUUa㈣UllllII㈣IWlilia删iliiY2577095ANALYSEOFTHEATTENUATIONLAWOFSTRESS础ⅣESⅢBOLTNON．DES

2、TRUCTIVETESTINGGrade：2【)llCandidate：YaoLuoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：GeologicalEngineeringSupervisor：Prof．ZhuBenzhenProf．WuXiyongMay．9，2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部

3、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保赫用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：日期：砂峨，力．指导老师签日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．建立应力波衰减规律与时间域和空间域的函数衰减关系，并建立了空间域与时间域两者之间的函数关系；2筛0作模型实验，对实测模型实验结果进行分析；3．分析龄期对应力波衰减规律的影响；4．建立应力波波速与龄期关系曲线；5．基于应力波衰

4、减规律对锚杆中缺陷进行了分析。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。⋯一躲拗∥罗．吼及汐／垆◇·刀西南交通大学硕士研究生学位论文第1页皇曼曼曼曼曼舅舅量曼量皇曼鼍曼曼曼曼曼曼I．Ill篡曼鼍置皇量量曼量量曼曼量量量詈鼍皇鼍曼曼曼曼舅舅量曼曼量量曼曼置曼量曼皇皇曼量寡曼鼍曼曼曼曼寰摘要本文借助工程波动理论，结合

5、全长粘结型锚杆的结构受力特点，建立数学力学模型推导出应力波在锚杆中的传播规律。分析了应力波在锚杆锚固体系中缺陷点处的传播、反射及衰减规律，得到衰减规律与空间域和时间域之间的关系，并分析讨论了空间域与时间域之间的相互关系。依据理论推导分析，建立分析模型，并借助ANSYS／LS．DYNA有限元模型软件，进行了数值模拟。同时设计现场模型试验，并通过实际工程，验证理论推导的正确性。借助应力波衰减规律，研究全长粘结型锚杆因施工工艺所导致的缺陷在无损检测中的波形反映，准确的判断锚固体系中的缺陷位置。本文所得结论如下：1．借助工程波动理论，以应力波在细长杆

6、中的传播理论以及在锚杆锚固体系中缺陷点处的传播、反射及衰减规律，建立了应力波衰减与时间域和空间域之间的函数关系；2．建立分析模型，借助有限元模拟软件建立模型，模拟完整状态下、不同位置缺陷状态下全长粘结型锚杆中应力波的传播、反射及衰减规律；3．通过数值模拟建立模型验证了应力波衰减与空间域之间的关系；4．设计现场模型试验对锚杆锚固体系的阻尼系数及波速进行了反演；5．根据应力波传播衰减规律，提出了锚杆锚固体系中缺陷点处应力波形波形的分析和判别方法；6．借助数值模拟软件，得到了密实状态下、中空缺陷状态下锚杆锚固体系无损检测的应力波波形图；7．通过实际

7、工程验证了无损检测及中空缺陷定位的可行性。关键词全长粘结型锚杆；应力波；传播规律；品质因子；衰减；数值模拟西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractThisthesisanalyzedstructuraJcharacteristicsofFull-lengthbondedrockbarwithwavemotiontheoriesinengineeringanddeducedstresswavespropagationinFull-lengthbondedrockbar．Getthetransmission，reflection,a

8、ttenuationlawofstresswavesatthepointofnaturemutation．Deducedtheattenuationlawandfo