钢筋拔出试验中粘结破坏过程缺陷源定位分析
欧阳利军1，陆洲导1，吕海波2，赵艳林2，3
(1．同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092；2．广西大学土木建筑工程学院，南宁530004；3．桂林工学院土木工程系，桂林541004)
摘 要： 为确定声发射源定位技术在混凝土检测中的精度，同时验证所采用的声发射检测参数值的合理性。通过3D定位法分析了混凝土中心拔出试件在粘结破坏过程中试件内部缺陷源发展情况。分析结果与实际情况相吻合，所采用的声发射参数设置值使源定位获得了较高的精度。
关键词：混凝土；粘结破坏； 源定位
中图分类号： TU112.2；TU528 文献标识码：A 文章编号：1671-4431(2008)10-0073-04
Analyse on Source Location of Defects During Bond Damage
Process in Pull-out Test
OUYANG Li-jun', LU Zhou-dao' , LV Hai-bo2 , ZHAO Yan-lin2,3
(1. Research Institute of Structural Engineering & Disaster Reduction, Tongji University , Shanghai 200092 ,China;
2. School of Civil Engineering& Architecture, Guangxi University , Nanning 530004, China;3. Department of Civil Engineering, Guilin University of Technology , Guilin 541004, China)
Abstract: In order to know source location precision of AE technique and validate the rationality of the setting of AE detecting parameter value in concrete detection, inner defects in pull-out samples during bond damage was analyzed by 3D location method. Compared with practical results, reasonable analysis results were gained. Highly precise source location was gotten with detecting parameter value adopted in this paper.
Key words: concrete; bond damage; source location
无损检测方法的一个非常重要的目的就是为了发现材料或结构中的缺陷，而声发射检测技术的核心问题是由接收的信号反推到声发射源的问题，即所谓的“反向源”或“逆源”问题。声发射信号处理的最终目的是了解声发射源的位置、源的性质和源的严重性程度[1]。
声发射源的位置是研究者们了解材料或结构损伤情况最为直观的途径，也是近年来研究的热点问题。但是由于波形处理技术和声发射采集系统发展滞后，声发射在混凝土结构中的源定位技术还处于初步发展阶段，而且现阶段混凝土构件中的源定位精度还较低。
作者采用3D时差定位方法研究了混凝土中心拔出试件粘结破坏过程中试件内部缺陷源的发展情况，并分析了该试验中的时差定位精度，为混凝土结构构件声发射定位分析提供了依据。
1 粘结破坏过程中的声发射源及源定位方法
一般来说，材料内部的声发射源的形式包括晶体结构变化、滑移变形、孪生变形、裂纹的形成和扩展、复合材料中不同相界面的脱落等。在混凝土构件中，前3种源类型是不存在的，对于素混凝土结构，其内部的声发射源主要是由于裂纹的形成和扩展而形成的。在钢筋混凝土中，除了素混凝土中的源类型外，还包括钢筋与水泥基体间的粘结滑移形成的声发射源[2]。
混凝土中心拔出试件在达到极限破坏之前发出的声发射信号主要由裂纹的出现和扩展引起，这些动态的缺陷不断以弹性波的形式向四周释放能量，形成了声发射源。由于混凝土属于脆性材料，受载时的裂纹出现和裂纹扩展发出的声发射信号具有典型的突发性。因而宜采用时差定位方法和区域定位方法[3]。对于混凝土试件而言，不同的定位方法所定义的声发射源位置计算方法不一样。区域定位按传感器各监视各区域的方式或者记录按信号到达顺序的方式粗略确定声发射源的位置。在区域定位中，可以将传感器接受的一个撞击定义为一个事件。而时差定位通过对各个通道信号到达时间差、声发射在检测材料中的传播波速和传感器之间的距离等参数的测量经一定的算法运算，较精确地确定声发射源的位置。混凝土试件中的时差定位方法主要包括线定位、平面定位以及3D定位，所以在时差定位中，以2个以上的撞击来定义一个事件(动态缺陷)。文中的粘结破坏试验中宜采用3D定位法。
