基于压电陶瓷的灌浆套筒缺陷检测及应力传播模拟研究

为了判断灌浆套筒内部是否存在缺陷,基于压电陶瓷检测方法,检测了不同缺陷程度的竖直向套筒和水平向套筒,比较了截面灌浆量对响应信号幅值的影响; 从小波包能量的角度分析了截面灌浆量对信号能量的影响,并基于小波包能量分析提出了缺陷评价指标; 通过有限元方法,模拟了应力波在不同截面灌浆量的灌浆套筒内的传播,分析了缺陷大小对应力波传播的影响。结果表明:响应信号幅值随灌浆套筒内部缺陷严重程度增大而增大,完全脱空情况下的幅值均值为灌浆饱满时的293%; 通过小波包能量分析,响应信号属于低频信号,基于小波包能量分析提出的缺陷评价指标能够定量反映灌浆套筒内部缺陷程度; 有限元模拟结果可视化地展示了应力波在套筒内的传播路径,内部缺陷的严重程度会对应力波的传播路径和能量耗散程度造成影响,灌浆量越小,内部缺陷越大,应力波传播越集中,最终能量损失越小。     

基于压电阻抗效应的套筒灌浆饱满度识别与应用

钢筋套筒灌浆连接是装配式混凝土结构中纵向钢筋连接的重要形式,套筒灌浆饱满是保障钢筋有效锚固和应力有效传递的前提。但套筒灌浆属于隐蔽施工工艺,对灌浆是否饱满进行判断颇具难度。文章进行压电阻抗识别套筒灌浆饱满度的试验,研究灌浆料饱满程度及压电片布置位置对压电片电导信号的影响,得到沿套筒高度不同位置处压电片电导信号 频率关系曲线,根据电导信号频谱曲线变化和曲线均方根偏差统计指标RMSD判断套筒灌浆饱满程度。研究结果表明：布置在套筒连接区域上部的压电片测得的电导信号稳定可靠,可以通过该位置处电导信号频谱曲线波峰处谐振频率变化和均方根偏差指标RMSD的变化有效识别套筒内部灌浆饱满度。同时提出工程中基于压电阻抗效应的套筒灌浆饱满度识别和等级评定方法,利用该方法对装配式混凝土框架柱和剪力墙中套筒灌浆饱满度进行识别应用,获得了良好效果。     

基于嵌入压电技术的钢管混凝土界面缺陷检测

钢管混凝土构件的钢管对核心混凝土的约束是二者共同工作的基础,钢管壁与混凝土的界面剥离将削弱钢管对混凝土的约束效应,进而影响构件的承载力和延性等力学性能。利用外贴于钢管壁的压电陶瓷作为传感器和嵌入式压电功能元作为驱动器,本文提出了一种基于压电陶瓷波动测量与分析的钢管混凝土构件界面剥离损伤监测方法。对比健康状态下简谐激励下测量信号幅值和扫描激励下小波包能量的差异,定义了基于测量信号幅值和小波包能量的损伤指标。结果表明,利用所提出的压电监测技术和所定义的损伤指标,有效地识别了钢管混凝土构件的界面剥离损伤,损伤指标对损伤程度敏感。     

基于压电阻抗效应的套筒灌浆密实度识别试验研究

采用压电阻抗技术对装配式混凝土结构钢筋连接套筒灌浆密实度的识别进行了试验研究。试验设计制作了单独套筒、套筒+素混凝土两组试件,并在单独套筒试件的套筒表面和套筒+素混凝土试件的混凝土表面布置压电片,采集压电片在不同灌浆工况下的电导信号。根据该信号频谱曲线的谐振频率和峰值变化对套筒灌浆密实度做出识别判断,并以套筒灌浆密实时信号为标准信号,采用均方根偏差作为识别套筒灌浆密实度的量化指标。试验结果表明,以套筒灌浆密实时电导曲线为基准,波峰处谐振频率向频率增大的方向偏移、电导峰值上升、电导均方根偏差增大能作为识别套筒灌浆不密实的有效指标。     

基于目标识别与姿态检测的套筒灌浆过程监测方法

套筒灌浆质量影响着装配式建筑整体性能,故其现场管理至关重要。针对目前套筒灌浆中存在的灌浆过程、灌浆质量难以控制等问题,本文集成计算机视觉领域的目标识别与姿态检测算法,提出了基于工人操作工序的套筒灌浆过程监测方法。本方法利用改进YOLOv4算法识别灌浆施工工具与工人;利用OpenPose算法检测工人姿态,计算工人动作比(Worker Action Ratio, WAR);依据施工工具与WAR的判断结果判定工人所处工序,完成套筒灌浆的过程监测。实现了套筒灌浆过程的无人化监测。实验结果表明,该监测方法能够正确识别施工过程,完成灌浆过程监测,在13.64 fps速度时,改进YOLOv4算法的平均精度可达96.03%,基本满足套筒灌浆实时监测的要求。     

钢管混凝土构件钢管与混凝土界面剥离损伤识别的试验研究

将压电陶瓷片制成嵌入式压电功能元预埋入模拟了局部界面损伤的钢管混凝土柱试件内作为驱动器,在试件钢管外壁粘贴压电陶瓷片作为传感器,驱动器在信号源产生的电压信号作用下产生激励信号,测量钢管混凝土柱试件的监测面上不同位置上传感器的输出电信号.基于压电陶瓷传感器输出信号的小波包总能量和小波包能量谱对界面剥离损伤进行了识别,分别定义了两个界面剥离损伤指标EI和WVWPES,为监测钢管混凝土柱内部混凝土与钢管壁界面粘结质量提供了新的思路.     

基于压电陶瓷的钢管混凝土柱剥离损伤识别研究

设计和制作了一个局部区域存在模拟界面剥离损伤的矩形钢管混凝土柱,将压电陶瓷片用水泥砂浆封装制成驱动器,预埋入钢管混凝土柱混凝土内部,在信号源产生的正弦扫频电压信号的作用下产生激励信号,同时在钢管外壁不同区域粘贴压电陶瓷片作为传感器,测量具有模拟剥离损伤的钢管混凝土柱四个监测面上压电陶瓷片传感器的输出电压。分别对位于完好界面和模拟剥离损伤区域压电传感器输出信号进行了小波包总能量和小波包能量谱分析。发现完好区域小波包能量谱相对于小波包总能量而言离散性更小,且与压电陶瓷位置和应力波传播路径无明显关系。而剥离区域的小波包能量谱具有明显的差异,在此基础上提出了基于小波包能量谱的加权相对变化损伤指标,基于该指标对试验模型的界面损伤区域进行了准确识别。将该方法用于某超高层建筑的大截面钢管混凝土柱的混凝土质量和界面粘结性能的评估中,分析结果表明该钢管混凝土柱的混凝土质量和界面间接性能良好。本文所提出的方法为监测钢管混凝土柱内部混凝土与钢管壁粘结状况提供了一种新的思路。     

套筒灌浆连接质量控制与缺陷检测

钢筋套筒灌浆连接技术广泛应用于混凝土装配式建筑的梁、板、柱之间的连接,套筒灌浆连接的可靠性是保证结构整体安全性的关键,因此,该连接的质量控制与缺陷检测尤为重要.文中描述了套筒灌浆连接的施工要点;阐述了施工过程中出现的质量问题以及解决办法;从工作原理、适用性以及优缺点三方面介绍了几种国内主流的套筒灌浆连接缺陷检测方法,包...     

基于PZT波传播法混凝土结构损伤识别的数值模拟

为了有效利用压电陶瓷传感器进行混凝土结构局部损伤、缺陷的精细识别,并为相关试验提供理论指导,对基于压电陶瓷片(PZT)波传播法进行混凝土结构损伤识别的方法进行了数值模拟.首先分析了PZT波传播法的基本原理,并提出了基于大型有限元分析软件ANSYS的多物理场耦合分析的PZT波传播法的数值模拟方法.然后,针对表面粘贴PZT激励器/传感器并预设裂缝、孔洞损伤的混凝土梁式构件,建立了3D精细化有限元模型,分析了PZT激励器在不同激励电压幅值与频率下激发的应力波幅值衰减程度、传播时间等与混凝土梁损伤类型与程度之间的关系.结果表明:激励电压只影响波传播的幅值,且与之成正比关系;波传播能量的损耗程度与结构损伤程度成正比;激励频率对波的传播时间和能量损耗有较大的影响.根据研究数值模拟结果可建立波传播的特征值与结构损伤形式之间的初步关系,为下一步试验研究工作提供了理论指导,同时也证实了利用大型有限元分析软件对基于PZT的波传播法进行混凝土结构损伤识别的数值模拟是可行的.     

端部缺陷对钢筋套简灌浆连接接头力学性能的影响研究

套筒灌浆连接是装配式建筑当中非常重要的节点连接技术,由于施工人员水平参差不齐,在进行灌浆作业时容易出现漏浆、灌浆不饱满等质量问题,从而对建筑结构造成安全隐患,成为装配式建筑发展的“软肋”。通过研究发现端部缺陷相比其他缺陷形式对套筒灌浆的性能影响最大。本文结合已有试验数据,采用有限元分析软件建立套筒灌浆模型,对已有的套筒灌浆试件进行校准,再通过改变模型参数,研究端部缺陷对不同直径钢筋的套筒灌浆连接受力性能的影响。结果表明,当端部缺陷长度大于钢筋锚固长度(8d)的40%时,节点的破坏形式将为钢筋拔出,节点拉伸强度不符合要求;端部缺陷对套筒灌浆连接弹性阶段的影响较小,端部缺陷越大的试件,钢筋与灌浆料之间的滑移越大。研究结果可为套筒灌浆质量评估提供依据。     

对混凝土裂缝自愈合的研究

阐述了混凝土裂缝产生的原因以及混凝土裂缝自愈合的机理,并对混凝土的自愈合技术进行了深入的研究,结合该领域存在的问题,对其在未来的发展进行了展望,以期为该问题的研究提供借鉴。     

高架桥上BRT公交车火灾事故调查的思考

通过对一起高架桥上BRT公交车火灾事故的详细勘察和缜密调查,分析提出制定特殊火灾事故调查应急预案的重要性,探讨如何建立重大火灾事故多部门尤其是刑侦部门协作配合机制,以及从火灾事故调查中总结经验教训,提出改进措施和建议。     

基于ANSYS的水平受载桩桩身受力性能的研究

基于ANSYS有限元软件,建立了钢筋混凝土管桩模型,对成层土中桩身处承受水平荷载的基桩受力性状进行了计算机数值模拟,通过对桩身位移和应力变化曲线的分析,得出了水平荷载下桩身位移和应力的变化规律。     

浅析“辛以润之”

"辛以润之"是中药药性理论的重要组成部分,一方面,"辛润"是"辛散"功效作用于脾、肺、肾而依次派生出的功用变易,是天地阴阳、五行五脏之间紧密联系的体现;另一方面,对"辛润"的运用不该只局限于治疗"肾苦燥",而更应将其追溯到"发越脾气"与"从阳引阴"上去,以使其对临床用药的指导意义更加深刻、广泛;最后,对于药物性味的合理运用与理解应该与药味之间的相互配伍、中药归经理论结合起来,使其得以互相为体为用,从而更好地发挥功效。     

燃气表跳字分析

分析了燃气表滑阀与滑座、输出轴、计数器对产生跳字的影响,提出了解决方法。     

浅析MVRDV的密度实践

对MVRDV 的理论进行了探索,指出MVRDV 建筑事务所热衷于研究城市空间扩张与自然空间发展的关系及城市空间和建筑本身的密度实践,并通过对MVRDV 案例的分析,论述了提高建筑密度的手法和优化城市空间的理念。     

同层分户排水刍议

住宅楼分户排水可基本杜绝以往管道穿楼板导致的"跑、冒、滴、漏"和随意往管道投垃圾而导致堵塞下层管道(尤其是底层排水横管)等弊病,有效解决卫生间"臭味"问题.     

基于PSIM的光伏电池的仿真

指出光伏电池是光伏发电系统的主要元件,对其特性的研究有着重要的意义,介绍了利用PSIM软件建立光伏阵列的仿真模型,并对仿真效果进行了分析,得出该模型仿真精度高,能够准确地反映其物理特性,为光伏发电系统的仿真分析提供了依据。