Определение прочности каменных конструкций методом с использованием скоростей изгибных акустических волн
В статье рассмотрена методика контроля прочности материалов конструкций плитного типа, а именно кирпичной кладки с помощью скоростей изгибных волн при использовании метода «Волны удара». Были проведены экспериментальные исследования на натурных объектах с учетом информации о материалах конструкций (плотность, коэффициент Пуассон и т.д.). Представленный подход позволяет эффективно определить физико-механические характеристики плитной конструкции по дисперсионным кривым изгибных волн в ее материале. По результатам испытаний можно прийти к выводу о состоянии конструкции и разработать рекомендации по их усилению и реконструкции.
Ключевые слова: плитная конструкция, контроль качества, скорость изгибных волн, физико-механические характеристики.
Содержание не найдено
Библиографический список
1. Алешин Н. Н. Электросейсмоакустические методы обследования зданий. М.: Стройиздат, 1982. 156 с.
2. Джонс Р., Фэкэоару И. Неразрушающие методы испытаний бетонов / пер. с рум. В. М. Маслобойщикова. М.: Стройиздат, 1974. 296 с.
3. Викторов И. А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981. 287 с.
4. Кочнев Н.И. Чумак. М.В. Обследование, испытание и усиление строительных конструкций зданий и сооружений. Учебное пособие. Краснодар, 2013. 68 с.
5. Савин С. Н., Данилов И. Л. Сейсмобезопасность зданий и территорий. СПб.: Лань, 2015. 240 с.
6. Ситников И. В., Жиленков А. Г., Титова Л. И. Применение метода поверхностных волн для обследования строительных конструкций зданий и сооружений // Строительство и архитектура. Серия: Сейсмостойкое строительство, 1996. Вып. 6. С. 35–40.
7. Фан Ч. Д. Метод определения жесткостных характеристик строительных конструкций с использованием изгибных волн // Вестник гражданских инженеров. 2022. № 3 (92). С. 28-34.
8. Савин С.Н. Использование упругих колебаний различных длин волн для оценки динамических параметров зданий и сооружений и прочности каменной кладки // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017. № 4. С. 43-54.
Существует два метода определения значения этих скоростей (путем экстраполяции в область коротких длин волн и по результатам испытаний в диапазоне частоты при выполнении условии 0,4 <Vи/VR <0,7 в реальных средах [1-2, 5-6]). В этом диапазоне могут определить связь Vи/VR в зависимости от λ/H по уравнению:
(4)
Тогда среднее значение скорости Рэлеевской волны определяется по формуле:
(5)
Где k – количество отсчетов фазовых скоростей в диапазоне частоты при выполнении условии 0,4 <Vи/VR <0,7; a, b – значения отношения λ/H в соответствии при Vи/VR =0,7 и 0,4.
Прочность и упругие характеристики материалов конструкций.
Для исследуемой конструкции, которая может рассматриваться как однородная плита, дисперсионная кривая основных колебаний изгибных волн строится при решении аналитического уравнения (1). При заданном коэффициенте Пуассона полученным результатом решения трансцендентного уравнения являе