實驗名稱：外壓作用下PCCP砂漿保護(hù)層及管混凝土的開裂監(jiān)測

　　實驗內(nèi)容：使用高壓功率放大器對電壓幅值進(jìn)行放大，激勵PZT換能器振動形成Rayleigh波監(jiān)測PCCP砂漿保護(hù)層及管芯混凝土的開裂。

　　研究方向：結(jié)構(gòu)無損監(jiān)測及安全評價

　　測試設(shè)備：ATA-4011C高壓功率放大器、動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀、蓄電池、PZT等。

圖：PCCP砂漿保護(hù)層及管混凝土的開裂監(jiān)測實驗框圖

　　實驗過程：對內(nèi)徑1.4米的PCCP進(jìn)行0~700kN的外壓加載。在0~300kN時，單級加載100kN，穩(wěn)壓3min。300kN之后，為方便觀察試驗現(xiàn)象，單級加載50kN。本次試驗加載至700kN，此時明顯觀察到管道趨于橢圓狀，且砂漿保護(hù)層與管芯混凝土脫離。加載過程中，選定了5kHz、10kHz、20kHz三種正弦信號作為激勵信號監(jiān)測砂漿保護(hù)層及管芯混凝土的開裂，電壓幅值為10V，采用ATA-4000高壓放大器進(jìn)行5倍電壓增益。

　　實驗結(jié)果：

圖：實驗結(jié)果

　　在5kHz、10kHz、20kHz頻率下的損傷指標(biāo)RPDA以及RPDE對外壓荷載作用下的砂漿保護(hù)層以及管芯混凝土的開裂均具有敏感性。綜合來看，20kHz下的RPDA是監(jiān)測砂漿保護(hù)層開裂的優(yōu)先選擇，20kHz下的RPDA及10kHz下的RPDE是監(jiān)測管芯混凝土開裂的合適選擇。

　　功率放大器推薦：ATA-4011C高壓功率放大器

圖：ATA-4011C高壓功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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