论文部分内容阅读
世界各国目前对混凝土桥梁内部钢筋的检测普遍会对混凝土保护层产生破坏,影响桥梁整体结构,因此本文致力于对桥梁的无损检测。将磁记忆检测应用于桥梁工程领域,在基于电磁场和地磁场理论下,运用实验研究和数值模拟的方法来研究钢筋混凝土试件的内部钢筋在不同损伤情况下的磁场分布情况。本文的主要研究内容如下:1、进行实验研究,测试荷载条件下试件的漏磁场的分布情况。实验数据分析中看出,内部钢筋弹性变形阶段,磁记忆信号变化不明显;当内部钢筋塑性变形时,测量的法向分量Hp(y)过零点,信号峰值出现在钢筋的最大弯曲处,信号峰值的大小会随着荷载的增大而上升,证明了塑性变形阶段荷载的大小决定钢筋上法向分量的分布情况。2、检测不同损伤程度钢筋的漏磁场分布状况。实验结果表明,磁记忆检测下不同锈蚀程度钢筋上的漏磁场分布均存在一定规律,当钢筋上的缺陷长度不同、深度相同时,发现磁记忆检测的切向分量的数值大小与缺陷长度数值接近,并且法向分量测得的的数值大小也与缺陷长度数值极度接近,试件内部钢筋缺陷情况可以通过漏磁场数据的情况来判断。由此可以推测:无损磁记忆可以应用到桥梁钢筋损伤检测中。3、用COMSOL软件对RC梁进行有限元数值模拟。将磁弹性、磁记忆结合,验证地磁效应下铁磁构件的磁性机理。通过分析不同直径钢筋外部磁场看出,12mm直径钢筋的外部磁力线比8mm直径的粗大。其次分析了不同荷载情况下钢筋外部磁场线的分布情况,提取了钢筋外部磁场分布图,并绘制了法向分量、切向分量随荷载的变化曲线。结果表明,漏磁场的法向分量过零点,切向分量出现峰值说明此处钢筋出现塑性变形,内部磁畴组织发生不可逆转的重新排列。该数值模拟很好的解释了磁记忆检测钢筋损伤的可行性,从而证明了力磁耦合模型的适用性。研究表明磁记忆检测技术可以在不损伤桥梁自身结构的的基础上较早的检测内部钢筋的损伤情况,检查人员可以方便地分析判断检测组件的工作情况。因此本文致力的无损检测方法行之有效,操作较为简便,结果真实可靠,具有良好的市场应用前景。