[发明专利]一种基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法

说明书

本发明公开了一种基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，包括：通过对混凝土构件施加荷载，得到声发射参数及构件应力水平发展过程，根据不同的应力水平对整个加载过程进行阶段划分；结合混凝土构件破坏过程中结构内部损伤发展特征和声发射参数变化特点，确定微观结构变化与声发射参数的联系；计算各阶段参数累积量占比，对比构件在同一受力阶段参数累计量占比和不同阶段参数累积量占比的变化；分析不同因素对混凝土构件损伤发展的影响方式和程度。本发明采用声发射参数阶段累积量占比方法分析混凝土结构损伤，弱化了混凝土材料的复杂性对损伤过程分析造成的影响，为混凝土构件的损伤分析提供了一种新的途径。

技术领域

本发明属于声发射监测技术领域，特别涉及一种基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法。

背景技术

声发射(AE)是材料内部由于局部应变能的快速释放而产生的瞬时弹性波，能够整体检测和评价整个结构的缺陷状态并提供缺陷随载荷等外变量而变化的实时信息。材料的声发射性能即是材料所受力学过程的结果，又是材料内部结构变化的外部表现，同时受多种因素的影响，就混凝土材料而言，配合比、水灰比、水泥种类、骨料大小与品种、施工条件等等条件的不同，都会对声发射造成很大的影响,而传统的声发射参数累计值分析并不能很好地对每个受力阶段声发射参数变化做到精确分析，因此需要采用更精确的手段，规避这种多元化的影响，找到各因素对材料声发射特性的影响方式，建立声发射参数与其反应的内部微观结构之间的联系。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，利用声发射特征参数量化评估混凝土构件内部损伤，其计算参数物理意义明确，避免了混凝土内部复杂性带来的影响，也避免了因能量吸收、转化、释放带来的绝对量上的差异，便于测量，可操作性强，为混凝土构件的损伤分析提供了一种新的途径。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，通过对混凝土构件施加荷载直至其完全碎裂，得到声发射参数及构件应力水平发展过程，根据不同的应力水平对整个加载过程进行阶段划分；

步骤2，结合混凝土构件破坏过程中结构内部损伤发展特征和声发射声参数变化特点，建立不同受力阶段微观结构变化与声发射参数的联系；

步骤3，计算各阶段参数累积量占比计算公式为：

对比构件在同一受力阶段参数累计量占比和不同受力阶段参数累积量占比的变化，式中，为应力水平在L_i-L_j的阶段内，声发射某个参数X累积量占比；为应力水平在L_i-L_j的阶段内，产生的所有声发射事件中该参数的累积值；S_X(max)为整个破坏过程中这个参数的累积值；

步骤4，结合构件损伤的发展特点和声发射参数阶段累积量占比的变化特征，可有效分析不同因素对混凝土构件损伤发展的影响方式和程度。

进一步，所述破坏过程以宏观表现为基础，以应力水平为依据进行阶段划分。

进一步，所述应力水平通过下式得到：

式中，σ_t为t时刻的应力瞬时值，σ₀为峰值应力，L为应力水平。

进一步，所述破坏过程中参数X的累积值S_X(max)通过下式得到：

式中，为L_i-L_i+1阶段内声发射参数的累积值；n为所划分应力水平阶段的个数。