|
Материалы

Применение метода акустической эмиссии к обследованию железобетонных балок


 

В практике строительства очень часто приходится сталкиваться с такой ситуацией, когда нужно провести техническое обследование несущих элементов, в частности железобетонных балок. Необходимость осмотра может быть вызвана несколькими причинами. Во-первых, это неудовлетворительное состояние эксплуатируемой конструкции. Второй причиной является увеличение нагрузки на балку в результате реконструкции здания. По результатам проведенного обследования можно сделать выводы о состоянии конструкции и выбрать наиболее рациональный в данной ситуации способ усиления.

Существует множество методов технического осмотра конструкций. В их основе лежат различные физические законы, позволяющие выявить наличие дефектов в исследуемом объекте. Мы предлагаем использовать для технического обследования железобетонных балок метод акустической эмиссии.

Отличительными чертами этого метода от большинства других способов неразрушающего контроля являются:

-Метод АЭ является пассивным, т.е. источником сигнала служит сам материал, а не внешний источник.

-C помощью АЭ можно обнаружить развивающиеся дефекты, которые являются наиболее опасными.

-Данный метод позволяет осуществлять дистанционный контроль.

Способ АЭ основан на регистрации волн напряжений при быстрой локальной перестройке структуры материала. Если в результате нагружения локальная деформация, вызванная существованием дефекта, превышает пороговый уровень, возникает акустическая эмиссия. Уровень эмиссии тем больше, чем выше деформация. При этом снижается уровень нагрузки, при котором она появляется. По суммарной энергии акустической эмиссии можно судить об опасности дефекта. Если порок расположен в более напряженном месте конструкции, то он вызывает больший уровень концентрации напряжений и больший сигнал, чем аналогичный дефект, находящийся в менее нагруженной зоне.

Большое влияние на характеристики АЭ оказывает история нагружения конструкции. Начальное приложение нагрузки обычно приводит к возникновению более интенсивных сигналов, чем последующие нагружения.

В 1950 году Кайзером впервые было отмечено, что сильно пластические материалы не генерируют никакой эмиссии до тех пор, пока не будет превышен уровень предыдущей приложенной нагрузки. Данеган показал, что для таких материалов (для которых выполняется эффект Кайзера) появление эмиссии при приложении повторной нагрузки должен свидетельствовать о наличии дефекта, проявляющегося между первым и вторым приложениями нагрузки. Такое поведение должно свидетельствовать о существовании макроскопических дефектов в конструкции. С другой стороны в отсутствии дефектов при выдержке должна происходить релаксация напряжений и через определенное время материал не должен давать АЭ до тех пор, пока повторное нагружение не превысит предыдущий максимальный уровень нагрузки.

1 2
Общее время работы: 18.625974655151 мс
Использование памяти: 658 КБ