混凝土板件波速测试方法及影响因素分析.pdfVIP

第50卷第12期山西建筑Vol.50No.12

2024年6月SHANXIARCHITECTUREJun.2024·51·

DOI:10.13719/j.cnki.1009-6825.2024.12.012

混凝土板件波速测试方法及影响因素分析★

刘圣奎,柴华友∗

(武汉工程大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430074)

摘要:利用ANSYS有限元软件模拟瞬时冲击荷载作用下,应力波在混凝土结构中的传播过程,模拟分析混凝土板在冲击荷

载下的波场响应特征,从而更加直观地研究冲击后混凝土板内波的传播特性,主要从波速测试影响因素以及波速测试方法等

几个方面进行研究,讨论在不同激振位置和不同冲击持续时间下对波速变化的影响,以及通过反射法、透射法和瑞利波速法

来预估纵波速的方法来讨论不同方法的差异性、优缺点,并提出一套合理的纵波波速测试方法。

关键词:激振位置;冲击持续时间;反射法;透射法

中图分类号:TU317.8文献标识码:A文章编号:1009-6825(2024)12-0051-03

0引言证明了冲击回波法通过测试混凝土构件的弹性模量,进

波速作为混凝土质量检测的一项重要参数,可以较而反映出混凝土结构的抗冻性能。

为客观地反映混凝土板件的质量情况,如强度、弹性模波速测试的意义在于理论上,可通过试验以及有限

量、缺陷位置等情况。而波速测试是一种广泛应用于民元模拟,找到介质的弹性波波速与性质之间存在的关系,

用建筑、土动力特性、水利水电工程等岩土工程勘察中的从而判定该介质的状态以及完整程度。

技术,目前已取得了较多的成果。对各类介质进行波速1不同激振距离下反射法和透射法的差异

测试便于获得建筑场地混凝土结构力学性质,有助于提

在实际工程中,由于混凝土板是一个立方体,即对应

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高建筑或岩土体的抗震能力。

的模型是一个三维模型,所以本节引入三维模型对密实

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Hardin采用共振柱法分别测试了砂土的压缩波速

混凝土板进行数值模拟,综合分析三维板模型内波场响应

度和剪切波速度。但是由于测试过程中土样应变较大,

的特征。为了更贴合实际情况,我们使用尺寸为1000×

得到的波速还不能作为初始模量对应的波速。Shirley500×200mm的三维有限元模型来模拟混凝土板构件。3

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和Hampton发明了BenderElements方法,阐述了它的3

模拟中使用的混凝土材料具有密度ρ=2500kg/m、泊

基本原理、参数选择,并给出了典型的实验结果。Ste-

松比v=0.2和弹性模量E=36GPa,采用Solid164单元

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phenson用超声波法测试了非饱和土在无侧限情况下

进行有限元模型的建立,反射法、透射法示意图见图1,

的弹性波速度,并给出了不同孔隙