大坝振动台模型试验的损伤检测方法研究

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1、－Ｉ‘：ｉｔ犬ｉｌ裡－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ倾士享位论文：ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿■．，ｅ大现振动台模型试验的损伤检测方法研究学科专业―———作者姓名ＩＬ—Ｍ指导教师—：——＿＿＿５＿雙ｎｍ——＿＿—＿一―——２０１５６答辩日期＿＿＿＾＿＿＾＿硕士学位论文大顼振动台模型试验的损伤检测方法研究ＳｔｕｄｏｎＤａｍａｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＡｒｃｈＤａｍＳｈａｋｉｎＴａｂｌｅＭｏｄｅｌｙ

2、ｇｇＴｅｓｔｓ作者姓名：邹浩学科、专业：水工结构工程学号：２１２０６１８３指导教师：周晶教授冯新教授完成日期：２０１５年４月３０日大遠理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳

3、在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：？：Ａ曰期作者签名：）乂）Ｃ年＜＜月曰丨大连理工大学硕士学位论文摘要一大批在建和拟建的高混凝土拱现，都坐落在我国的云贵川和西藏等地区，但是我国的大部分高烈度地震都发生在这些地区。如果这些位于大江大河中上游的高拱琐发生事故，就必将会对下游地区产生难以估量的灾难和损失，因此高混凝土坝在强震作用下健康检测和损伤发展分析成为我国水利工程建设的关键技术问题。目前研宄比较广泛的高拱琐模型动力破坏实验是研究高拱现在地震作用下的破坏

4、机理和抗震安全性极其重一要的研究方法之。压电陶瓷由于具有响应快、线性相关性好、价格低廉、频响范围宽及良好的正逆压电效应等优良特点，、使其具有良好的驱动传感功能，特别是压电陶瓷良好的埋入性能令其尤其适合混凝土结构内部损伤的探测。正是因为这些特点，压电陶瓷传感器被广泛用于土木结构工程领域的健康检测研究。虽然在高拱琐动力模型实验中，曾有利用基于压电陶瓷传感器的阻抗法检测模型的损伤，但是在利用基于压电陶瓷的应力检测和波动法健康检测方面还是空白一。本文通过系列试验，对高拱坝仿真混凝土模型利用压电陶瓷传感器进行应力和损伤检测，简要做出以下工

5、作：把若千个压电陶瓷传感器饶筑到两个仿真混凝土梁内部两端的特定位置上，每根仿一真混凝土梁模拟损伤的方式不同一，根采用人工切缝方式模拟宏观损伤，另根采用三点弯的方法来模拟微观损伤一。实验过程中，位于混凝土梁内部端的压电传感器激发特定应力波一，同时另端的压电传感器接收应力波，采用压电波动法对混凝土梁进行扫描。把接收到的结构损伤数据在时域、频域内进行分析，同时对于这些数据也利用小波包的方法进行分析。实验结果表明利用压电波动法不仅可以检测出仿真混凝土结构的宏观和。微观损伤，同时还可以有效的反映结构的损伤状态利用电液伺服试验机对压电陶瓷传

6、感器进行动应力标定实验，对实验数据进行线性，计算出压电陶瓷传感器对动应力的灵敏度。研究发现拟合，试验机加载曲线和压电陶瓷传感器输出曲线的线性相关度非常高，不同应变率下的灵敏度系数非常稳定，可以用于大琐模型的动应力检测。最后把压电传感器布置在高拱现仿真混凝土模型拱顶内部的特定位置上，同时在大坝模型拱冠顶部的中轴线位置上布置加速度传感器，在动力模型试验工程中釆集应力、损伤和加速度数据，并记录模型的裂缝发展情况。对采集到的损伤数据在时域、频域和小波包分析，并和应力Ｖ加速度肉眼观测的裂缝发展进行对比，结果发现应力和损伤数。据变化对结

7、构的损伤更敏感，能够更早的检测出结构的损伤及其出现的位置关键词：压电陶瓷传感器混凝土模型实验；仿真；拱规；动力小大坝振动台模型试验的损伤检测方法研究ＳｔｕｄｏｎＤａｍａｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＡｒｃｈＤａｍＳｈａｋｉｎＴａｂｌｅＭｏｄｅｌＴｅｓｔｓｙｇｇＡｂｓｔｒａｃｔＡｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｈｉｇｈａｒｃｈｃｏｎｃｒｅｔｅｄａｍｓｗｈｉｃｈｈａｖｅｂｅｅｎｂｕｉｌｔａｎｄｗｉｌｌｂｅｃｏｎｓｒｕｃｅｓｓｔｅａｒ－ｔｔｄｉｎｏｕｔｈｗｅＣｈｉｎａｗｈｏｓｅｉｓｈｉｇｈ

8、ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｔｈｕａｋｅｒｏｎｅ