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南海珊瑚工程中GFRP杆加固效果及裂缝拓展研究

珊瑚礁砂,玻璃纤维杆,压电陶瓷,裂缝,平均波速

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以南海珊瑚礁砂为原材料的远海建筑结构的内部裂缝难以检测且难以量化其宽度。本文基于压电陶瓷(PZT, Piezoelectric transducer)技术，开展了珊瑚礁砂试块内部裂缝宽度标定试验和玻璃纤维杆(Glass Fiber Reinforced Polymer, GFRP)-珊瑚砂浆试块的拉拔试验。利用裂缝监测系统检测预置了裂缝宽度的试块，建立了剪切波平均波速与试块内部裂缝宽度的关系，实现了根据平均波速来量化试块内部的裂缝宽度。进一步的，根据频域信号中表征能量的幅值变化，提出了描述裂缝扩展程度的量化指标（DI），其分析结果与平均波速量化宽度的测量结果进行了分析和验证，两者之间的变化趋势吻合。本文提出的PZT无损检测和量化裂缝的方法在远海建设工程中具有一定的应用价值。