岩石-混凝土复合梁弯拉损伤的声发射参量聚类识别

作     者：陈徐东 郭玉柱 胡良鹏 白银 宁英杰 CHEN Xudong;GUO Yuzhu;HU Liangpeng;BAI Yin;NING Yingjie

作者机构：河海大学土木与交通学院南京210098 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 浙江交工集团股份有限公司杭州310051 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2022年第41卷第19期

页      面：274-281页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0814[工学-土木工程] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51739008,51979090) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(B200202076) 

主　　题：围岩 混凝土 声发射 高斯混合模型 损伤 

摘      要：为研究围岩-混凝土衬砌结构的受弯损伤特性,选取两种岩石(花岗岩和黑砂岩)和两种混凝土(纤维和无纤维),制备了4种岩石-混凝土复合梁。采用MTS试验机对复合梁进行四点弯曲试验,并利用声发射技术对复合梁的弯拉损伤过程进行了监测;声发射的损伤定位结果表明,岩石-混凝土复合梁的主要损伤过程可以分为:混凝土损伤段、界面损伤段、岩石损伤段及残余承载段四个阶段;为了对复合梁弯曲破坏各个阶段的损伤类型进行识别,采用高斯混合模型对声发射参数进行了聚类分析,并与常规的RA-AF分析方法进行对比。与常规的RA-AF分析方法相比,高斯混合模型不需要人为选取经验参数,对损伤的识别更科学合理。此外,高斯混合模型分析结果显示岩石-混凝土复合梁主要发生的是拉伸损伤(占比大于87.9%),仅产生少量的剪切损伤(占比小于12.1%)。