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基于分形理论的地震裂缝检测方法

第42卷第2期2003年6月

石油物探

GDOPlIYSI(:AI。PRfjSPDeTlNGF()RPETROI』EUM

Vol_42.No.

J1m.,2000

文章编号:10001441(2003)02019卜05

基于分形理论的地震裂缝检测方法

王兴建,曹俊兴,李学民,郑圻森

(成都理工大学“7由气藏地质及开发工程”国家重点实验室,四川成都610()59)

摘要:依据地震渡的动力学参数对裂缝的敏感性和裂缝的分形特征。以地震层位振幅数据为检测时象,基于图像处珲中的分形边缘检测技术,提出了分形理论的裂缝检测力法(多K度分形参数的地毯覆盖方法和分形压缩片法)。用计算机生成了MandeIbrot分彤集和TFS分形.并分别进行了椅测试验.效果显著。垃用多尺度分形参数和分形压缩2种方法对某油田的层位振幅数据进行了裂缝检测,检测结果清楚地反映了裂缝发育带的分布状况。

关键词:分形;裂缝检测;多R度分形参数;分形嘲像压缩;选代函数系统(IFs);子块;父块

中围分类号:TEi22.2+3文献标识码:A

SeismicfracturedetectionbasedonfI.actaltheory

WangXin由ian,CaoJunxing,I。iXuemin,ZhengQisen(StateKeyl.ah0foilandGasReservolrGeol。gyandExploitati。n,L’hengduUniver出yofTechnoIogy,f11cngdu61()059.China)

Abstr扯t:AccordirlgtothesensItjvityofdyrmmicalparameterstofracture,t11efractalcharacterlstIcs。ffracture,arldbased

onfractaledgedetectloninlm89eproccssirlg,thispape’presentstwofracluredetectionmethods:m州tl—s∞】ehc训parameter∞掣fcoveragemefhodandn口cfa】compressj。nmetbodTesfs。nda佃ofM柚de卜brotsetanditeratedfuncnonsystems(1FS)fractaIyidddesiredresults.Thctwonlemodshavebeenusedjnthr

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bl()ck8;dormjnbIocks

自相似性是分形的本质特征之一,提取分形特征参数,是研究不规则物体的强有力的工具之一[1。,分形特征参数的变化,反映了物体自相似性的程度。基于图像处理的多尺度分形参数变化的目标检测方法,提出了多尺度分形参数的地毯覆盖裂缝检测方法。

分形理论应用到图像压缩是在1987年。1990年,美国数学家M.F.Bamsley的博士生AEJac—quin发表了一种基于方块划分的分形图像压缩方案,以寻找图像的局部自相似性实现全自动图像压缩编码,相应的算法为迭代函数系统和拼帖定理。该方法引起了广泛的注意,使分形图像压缩方法产生了质的飞跃口一。我们把分形图像压缩方法应用于裂缝检测,在局部分割的基础上,应用仿射变换后的父块与子块的相似程度来对裂缝进行检测‘3’“。

低渗透率地层中的裂缝可作为储集体或运移通道.对石油天然气开采有重要的意义,所以对于裂缝检测方法的研究显得尤为重要。理论上认为,

人工地震在各道对应层位上的振幅值是连续变化的,而如果有振幅异常.在排除其他干扰的情况下,则认为是地层属性的局部突变造成的”~一。分形理论应用于裂缝检测正是以此为检测依据。

我们以地震层位解释数据为基础,运用多尺度分形参数的地毯覆盖和分形图像压缩的裂缝检测方法,分别对地震层位振幅数据进行检测,找出层位的裂缝信息,提高地震层位的横向分辨率。

l方法原理

1.1多尺度分形参数的地毯覆盖裂缝检测多尺度分形参数的地毯覆盖即是面积度量维数,地震层位振幅数据可构成一个自然的纹理表面‘“。用厚为2£的地毯进行覆盖,则表面积可由

收稿日期:2003一0605;政回日期:2003一ol2l。

作者简介:王兴建(1974).男,顾士,现从事三维地震裂缝检测鹱其可视化方面的研究工作。

基盒项目:国家自然科学基金项目(49894190.401440l6j。

万方数据

混凝土裂缝深度超声波检测方法

混凝土裂缝深度超声波检测方法 林维正 1 原来裂缝深度检测方法 对混凝土浅裂缝深度(50cm以下)超声法检测主要有以下几种方法,如图1所示的t c-t0法,图2所示的英国标准BS-4408法等,“测缺规程”推荐使用t c-t0法[2,3]。 上述方法中,声通路测距BS-4408法以二换能器的边到边计算,而t c-t0法则以二换能器的中到中计算,实际上声通路既不是二换能器的边到边距离,也不是中到中距离,“测缺规程”中介绍了以平测“时距”坐标图中L轴的截矩,即直线议程回归系数的常数项作为修正值,修正后的测距提高了t c-t0法测试精度,但增加了检测工作量,实际操作较麻烦,且复测时,往往由于二换能器的耦合状态程度及其间距的变化,使检测结果重复性不良。 应用BS-4408法时,当二换能器跨缝间距为60cm,发射换能器声能在裂缝处产生很大衰减,绕过裂缝传播到接收换能器的超声信号已很微弱,因此日本国提出了“修改BS-4408法”方案,此方案将换能器到裂缝的距离改为a1<10cm,这样就使二换能器跨缝最大间距缩短在40cm以内。 “测缺规程”的条文说明部分(表4.2.1)中,当边-边平测距离为20.25cm时,按t c-t0法计算的误差较大,表4.2.1中检测精度较高的数据处理判定值为舍弃了该两组数据后的平均值。条文说明第4.3.1条仅作了关于舍弃Lˊ<d c数据的提示,实际上当二换能器测距小于裂缝深度时,超声波接收波形产生了严重畸变,导致声时测读困难,这就是造成较大误差的直接原因。表4.2.1中未知数t c-t0法在现场检测中对错误测读数值的取舍是一个不易处理的问题。 “测缺规程”的条文说明第4.1.3条指出:当钢管穿过裂缝而又靠近换能器时,钢管将使声信号“短路”,读取的声时不反映裂缝深度,因此换能器的连线应避开主钢管一定距离a,a 应使绕裂缝而过的信号先于经钢管“短路”的信号到达接收换能器,按一般的钢管混凝土及探测距离L计算,a应大于等于1.5倍的裂缝深度。 根据a≥1.5d c这一要求,如国科3表示,表1给出了相邻钢管的间距S值。 表1 检测不受钢筋影响的相邻钢筋最小间距S值

隧道养护检查地快速检测方法2018公路水运继续教育

第1题 隧道衬砌裂缝根据裂缝走向及其和隧道轴线方向的相互关系, 为()、环向裂缝、斜向裂缝三种。 A.网状裂缝 B.纵向裂缝 C.温度裂缝 D.施工缝 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第2题 隧道渗漏水按其渗漏形式一般可分为点渗漏、()、面渗漏。 A.浸渗 B.滴漏 C.涌流 D.线渗漏 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注:

以下()裂缝类型对于隧道衬砌结构正常承载影响较小。 A.纵向裂缝 B.环向裂缝 C.斜向裂缝 D.交叉裂缝 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第4题 传统隧道结构检测方法中,地质雷达主要用于检测()项目 A.渗漏水 B.裂缝 C.断面检查 D.衬砌质量 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 隧道土建结构检查阶段包括()、定期检查、应急检查和专项

A.日常检查 B.日常巡查 C.经常检查 D.特别检查 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 隧道烟雾浓度检测仪器主要采用()。 A.风速计 B.照度计 C.光透过率仪 D.CO浓度检测仪 答案:C 您的答案:C 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第7题 公路隧道结构检查工作中,隧道遭遇自然灾害、发生交通事故或出现其它异常事件后,为查明缺损状况采取应急措施,而对遭受影响的结

构进行的详细检查属于()。 A.经常检查 B.定期检查 C.应急检查 D.专项检查 答案:C 您的答案:C 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第8题 以下()技术可用于检测隧道收敛变形< A.数字照相技术 B.三维激光扫描技术 C.手持式记录技术 D.热成像技术 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第9题 红外热像采集技术主要用于检测()

分析砌体结构物在地震中产生裂缝的原因

分析砌体结构物在地震中产生裂缝的原因 摘要:建筑物墙体在地震作用下产生裂缝是一个普遍存在的实际问题,文章对地震作用下墙体产生裂缝的进行分析,并针对一些具体情况提出了相关处理措施。 关键词:地震作用;裂缝;建议 近年来,世界已进入多地震活跃期,地震活动非常频繁。这些大地震不仅造成了巨大的人员伤亡,同时还造成了大量的建筑物的破坏,给人类社会带来了巨大的损失,同时破坏了人类赖以生存的环境。工程结构物在地震中的破坏是造成人民财产安全损失的主要原因,所以,对于如何做好建筑物的抗震设计,是防止灾害的有效途径。首先,我们要正确了解建筑物在地震下的受力状态,只有正确的分析结构物的受力状态,才能最大的减少建筑物在地震中所受的损害。其次,就是通过构造上的措施来提高建筑物的抗震性能。文章通过基本力学知识分析房屋在地震作用下墙体裂缝产生的原因,及在裂缝危害不大的情况下,如何进行加固处理。 1地震中常见的裂缝 对于地震中的多数建筑物,由于受到地震波的影响,都受到不同程度的损坏,尤其是未经抗震设防的砌体结构,其破坏最为严重,这是由于砌体结构主要是由黏土砖、砌块等通过砂浆砌筑而成承重墙和各种混凝土楼面板组成,其墙体材料为脆性,整体性能较差,抗震性能较差,故砌体结构中往往在地震中最先发生破坏,产生斜裂缝,同时在地震反复作用下,形成交叉裂,最终导致破坏。 1.1墙体的破坏 由于在地震水平力的作用下,墙体是主要的抗侧力构件,当其体内的主拉应力超过极限应力时,就会产生裂缝,通过大量的现场资料观察分析,在高宽比较小的横墙上,中部容易出现水平的剪切裂缝,这种裂缝的产生往往底层比上层更为严重。在纵墙上,交叉裂缝出现在窗间墙,当房屋墙体达到极限强度后,随着水平力的继续作用,将会导致墙体的原地塌落。墙体的水平裂缝主要出现在纵墙的窗口上截面。 1.2墙角处的破坏 对于房屋的墙角,主要包括房屋的四角和部分凸出阳角的墙面,易出现纵横两个方向的V形斜裂缝,严重者该部分墙体发生倒塌。 1.3纵横墙连接处的破坏 纵横墙连接处的破环通常在底层表现明显,其他楼层基本无破坏。连接处的

裂缝深度检测意义与特点

裂缝深度检测的意义与特点(宁波升拓检测技术有限公司浙江宁波 NCIT) 对应的仪器:上图:混凝土多功能检测仪(SCE-MATS) 下图:混凝土超声波检测仪(SCU-PWT)

概述: 混凝土结构是最重要的土木、建筑结构,在社会基础设施中占据举足轻重的地位。然而在使用过程中,不可避免地出现各种老化、劣化现象(如裂缝、混凝土强度降低等)。同时,如果施工质量得不到很好的保证,会加速结构的劣化,从而造成社会经济的损失。为此,升拓检测历时10余年,与国内外相关机构合作开发了一整套针对混凝土的浇筑质量、结构的缺陷的综合解决方案和技术体系。该方案基于无损检测技术,具有测试效率高、可靠性好、对结构无损伤等特点,可以大大地提高混凝土材料及结构的质量。该技术体系的检测内容主要包括: 1) 裂缝深度; 2) 混凝土构件质量(强度及刚度); 3) 结构尺寸 4) 表面剥离、脱空及内部缺陷; 5) 岩体力学特性及分级测试 测试意义: 整个技术体系采用冲击弹性波作为测试媒介,并集成到测试设备中(混凝土多功能检测仪,SCE-MATS)。其测试精度和效率达到工程要求,已在国内外数百个各类工程中得到了实际应用。我们具有相关技术的全部知识产权,并申请和获得了多项国家发明专利,产品出口到日本等海外。 混凝土结构是最重要的土木、建筑结构,在社会基础设施中占据举足轻重的地位。然而,由于各种原因(如干燥收缩、温度应力、外荷载、基础变形等),裂缝是混凝土结构中最常见的缺陷或损伤现象。由于裂缝的成因、状态、发展以及在结构中的位置等的不同,对结构的危害性也有很大的区别。严重的裂缝可能危害结构的整体性和稳定性,对结构的安全运行产生很大影响。另一方面,也有些裂缝,如表面温度变化或干燥收缩引起的浅裂缝则无大的影响。此外,根据大量的观测资料,在混凝土结构物中出现的裂缝,大多数在竣工后1-2年内已产生。如果这些裂缝处于稳定状态,其对结构的影响程度要小得多。此外,对于裂缝的修补,如裂缝充填(往裂缝中注入水泥砂浆或者环氧树脂等充填材料,以防内部钢筋锈蚀)和裂缝补强(裂缝表面粘贴钢板等)都需要在明确裂缝的状态、成因的基础上才能合理、有效地进行。因此,为了确定裂缝的状态、发展和成因,以及合理评价裂缝对结构物的影响,选择适当的修补方案和时机,掌握其深度与其长度、宽度都是非常重要的。所不同的是,裂缝的深度测试较之长度和宽度测试要困难得多,通常需要采用钻孔取样的方法加以直接测试。但是,钻孔取样的方法除费时费力,对结构也有一定的损害以外,对深裂缝由于取样困难往往难以测试。同时,对于裂缝的发展也难以监测,因此,采用合理的无损检测方法是非常必要的。 裂缝种类允许最大宽度(mm)深度要求 例如,在《公路桥 梁养护技术规范》 (2004)中,对裂 缝深度做了如下规

渠道衬砌裂缝处理方案

渠道衬砌裂缝处理方案 1、工程概况 工程渠道全长11218m,渠道过水断面为梯形断面,设计渠底宽度为21m,内坡一级坡1:2.0,渠底高程99.945m~99.438m,渠道纵坡为1/29000,全渠段采用混凝土衬砌,渠坡厚度10cm,渠底厚度8cm。 衬砌混凝土属于薄壁结构,本地区白昼气温温差大,多风,失水很快,容易产生裂缝。 2、裂缝分类 渠道衬砌混凝土裂缝检查判别标准 3、处理程序 1、Ⅰ类质量缺陷 Ⅰ类质量缺陷,施工单位应将检查结果及处理方案,报送监理批准后,进行处理。 2、Ⅱ类质量缺陷 Ⅱ类质量缺陷,施工单位应按本规定检查(测)、分析、判断并提出处理方案,报送监理等单位,修补前需经建设、监理、设计、施工四方联合检查验收,处理修补方案需经监理批准后实施修补。 4、裂缝检测及仪器、依据 1、检测项目 检测项目为裂缝宽度、裂缝深度、裂缝长度。 2、检测仪器 检测仪器为裂缝观测仪、放大镜、钢卷尺。 3、检测依据 (1)《南水北调中线干线工程主要技术标准汇编》; (2)渠道衬砌施工图。 5、裂缝处理 5.1原材料的准备

水泥基渗透结晶型防水材料、水泥基柔性防水材料、聚密封胶。 5.2主要机具 电动机具:电动搅拌器、打磨机、空压机。 手用工具:钢丝刷、搅拌桶、小铁桶、喷枪、刮刀、毛刷、消防器材等。 5.3裂缝处理方法 根据裂缝的宽度、裂缝的分布数量和材料的不同特性,采用不同的处理方法。处理后的裂缝要能保证结构原有的整体性以及防水防渗漏的要求。本工程采取表面涂抹、凿槽嵌缝方法。 5.3.1表面涂抹处理 对于缝宽δ≤0.2mm的裂缝,涂抹水泥基渗透结晶型防水材料进行表面处理,即可以保证原混凝土的整体性,又可利用防水材料的渗透作用,填塞缝隙,达到防水的目的。缝宽0.2mm<δ<0.4mm的裂缝,为防止裂缝的变化造成处理失效,采用涂抹水泥基柔性防水材料进行表面处理。 5.3.1.1材料性能及原理 1)水泥基渗透结晶型防水材料是一种刚性防水材料,具有呼吸性、防水作用的永久性和独特的自修复能力,安全无毒。与水作用后,材料中含有的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,填塞毛细孔道,从而使混凝土致密防水。 2)水泥基柔性防水材料是一种双组分、高聚物改性的水泥基防水材料,弥补了水泥基刚性防水材料抗拉强度过低、抗冲击强度差的弱点。与普通水泥砂浆相比,具有高强度、高韧性、高粘结性和耐酸碱性、抗渗透性以及低温固化等特点。通过自然蒸发和水化反应干燥成为粘结良好、柔韧、致密的防水涂膜,达到防水的目的。 5.3.1.2施工方法及要求 1)水泥基渗透结晶型防水材料 ①防水基面预处理:除去浮灰、浮浆、油脂等物,冲洗干净;铲除空鼓、疙瘩以及起皮等疏松部位;将表面打磨粗糙后用水浸透防水基层。 ②制备料浆:按体积比水泥基渗透结晶型防水材料:水=5:2进行配置,搅拌均匀,每次拌料应在25min内用完,使用过程中不得二次加水,料浆用量以干粉计约1kg/m2。 ③在缝宽δ<0.2mm的裂缝混凝土表面直接涂刷,涂刷范围为裂缝两侧各10cm,涂刷一遍,厚度约1mm。 ④养护:当涂层固化到不会被洒水损坏时开始养护,以喷洒水雾为主,保持涂层湿润,养护3天以上。养护主要是促进防水涂层的强度尽早体现、防止开裂、更好的渗透。

混凝土裂缝深度检测技术

混凝土裂缝深度检测技术

目录 1测试的意义 (2) 2测试方法和原理 (3) 2.1标准测试方法 (3) 2.2独创测试方法(表面波法) (6) 2.3裂缝延伸方向的测试 (8) 3模型、现场验证 (9) 3.1基础试验(1998-2006) (9) 3.2现场验证(1998-2006) (11) 4特点和适用范围 (14) 4.1特点 (14) 4.2适用范围 (14) 4.3影响因素 (14) 4.4与超声波方法相比的优越性 (15)

1测试的意义 混凝土结构是最重要的土木、建筑结构,在社会基础设施中占据举足轻重的地位。然而,由于各种原因(如干燥收缩、温度应力、外荷载、基础变形等),裂缝是混凝土结构中最常见的缺陷或损伤现象。 由于裂缝的成因、状态、发展以及在结构中的位置等的不同,对结构的危害性也有很大的区别。严重的裂缝可能危害结构的整体性和稳定性,对结构的安全运行产生很大影响。另一方面,也有些裂缝,如表面温度变化或干燥收缩引起的浅裂缝则无大的影响。此外,根据大量的观测资料,在混凝土结构物中出现的裂缝,大多数在竣工后1-2年内已产生。如果这些裂缝处于稳定状态,其对结构的影响程度要小得多。此外,对于裂缝的修补,如裂缝充填(往裂缝中注入水泥砂浆或者环氧树脂等充填材料,以防内部钢筋锈蚀)和裂缝补强(裂缝表面粘贴钢板等)都需要在明确裂缝的状态、成因的基础上才能合理、有效地进行。 因此,为了确定裂缝的状态、发展和成因,以及合理评价裂缝对结构物的影响,选择适当的修补方案和时机,掌握其深度与其长度、宽度都是非常重要的。所不同的是,裂缝的深度测试较之长度和宽度测试要困难得多,通常需要采用钻孔取样的方法加以直接测试。但是,钻孔取样的方法除费时费力,对结构也有一定的损害以外,对深裂缝由于取样困难往往难以测试。同时,对于裂缝的发展也难以监测,因此,采用合理的无损检测方法是非常必要的。 裂缝深度的无损检测方法有多种,长期以来,研究人员开发了多种测试方法,大致可以分为: 1)基于超声波的检测方法; 2)基于冲击弹性波的检测方法 然而,由于混凝土结构及裂缝的特殊性,使得裂缝深度的无损检测变得非常困难。同时,目前常用的裂缝深度的无损检测技术大多是从金属材料的裂缝深度检测中发展而来,在应用于混凝土结构中会遇到各种问题,使得测试结果常常较实际深度偏浅很多,因此难以在实际工程中推广应用。当然,对裂缝深度方向的发展的监测迄今尚无有效的手段。

断层、裂缝识别属性

断层、裂缝识别属性 地震相干、倾角和方位角 相干体技术是通过三维数据体来比较局部地震波形、相位的相似性。当地层岩性、特征等地质因素横向发生变化时,必然导致地震波发生变化,从而进一步引起地震波的各种属性变化。反之,作为一种属性应用,地震波横向变化时,根据地震道相干性计算的数值必然发生变化,且变化敏感,相干值低的点与地质不连续性(如断层、地层、特殊岩性体边界)密切相关。因此,相干体切片包含了断层、微断裂的信息,它可直观地显示微断裂的相对发育程度。通常,长度较大的线状或大曲率半经的曲线为断层的显示,长度较短的则为微断裂的显示,微断裂的显示越密集,则预示微断裂越发育。 层倾角和方位角图也有类似的功能,只是各有所长。图片上较长的线性条带显示,一般也是断层的体现,其中短促的线性条带通常是微断裂的体现;而断层之间,方位角的线状或大小(色彩)变化现象则体现了裂缝的发育状况,通常线状显示越密集、色彩越丰富,则预示裂缝越发育。通过地震相干、倾角和方位角的叠合显示,可更加清晰地描述地质体产状的细微变化,有利于分析构造的变形程度和裂缝的发育程度,从而有助于分析储层物性的相对优劣。 SMT中该类属性应用 SMT中所有高级属性都集成在一个模块RSA中,因此要计算该类属性首先从project中找到RSA模块,打开进入属性选取窗口。 RSA模块中相干属性名称为Similarity,这里翻译过来实际上是相似性,意为相似性越差,越不相干,反映横向的不连续性,指示断层、裂缝或者特殊岩性体的存在;相似性越好,越相干,反映横向上地层具有连续性。在实际应用中利用该属性silimarity来检测尺度较大的断层,当然有时候也对小断层有用。 在similarity属性下方为silimarity variance,翻译为相似性的方差。数学上,方差是各个数据与平均数之差的平方的平均数。通俗点讲,就是和中心偏离的程度,用来衡量一批数据的波动大小(即这批数据偏离平均数的大小)。在样本容量相同的情况下,方差越大,说明数据的波动越大,越不稳定。应用到相似性计算时,也就是某三维空间内各样点之间相似性偏离该空间内平均相似性的程度大小。这种属性对小尺度的不连续性很敏感,可以用来检测小断层、裂缝的存在。

裂缝检测报告范本

XXXX空心板外观检测报告

目录 一、项目概况 (1) 二、检测标准 (1) 三、检测方法 (2) 四、检测结果 (2) 4.1 裂缝测试结果 (2) 4.2 保护层厚度测试结果 (7) 4.3 混凝土强度测试结果 (10) 五、主要结论和建议 (10) 5.1 检测结论......................................................... 错误!未定义书签。 5.2 建议............................................................... 错误!未定义书签。附图I 桥梁检测照片.. (12)

XXXX空心板 外观检测报告 一、项目概况 桥中心桩号xxxx,上部结构为4跨16m预应力混凝土空心板桥,下部结构为桩柱式桥墩和桥台,钻孔灌注桩基础。该桥老桥修建于2007年,本次改建工程中在其两侧各增加两块空心板进行加宽,其中老空心板桥设计等级为公路II 级,加宽空心板设计等级为公路I级。 该桥施工完成后发现加宽空心板底板出现裂缝,受委托,我单位对该桥的裂缝情况进行现场检测。 二、检测标准 ●《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011) ●《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011) ●《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004) ●《混凝土中钢筋检测技术规程》(JGJ/T 152-2008) ●《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004) ●《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004) ●《混凝土结构工程施工质量验收规》(GB50204-2002) ●《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23-2011)

基于分形理论的地震裂缝检测方法

第42卷第2期2003年6月 石油物探 GDOPlIYSI(:AI。PRfjSPDeTlNGF()RPETROI』EUM Vol_42.No. J1m.,2000 文章编号:10001441(2003)02019卜05 基于分形理论的地震裂缝检测方法 王兴建,曹俊兴,李学民,郑圻森 (成都理工大学“7由气藏地质及开发工程”国家重点实验室,四川成都610()59) 摘要:依据地震渡的动力学参数对裂缝的敏感性和裂缝的分形特征。以地震层位振幅数据为检测时象,基于图像处珲中的分形边缘检测技术,提出了分形理论的裂缝检测力法(多K度分形参数的地毯覆盖方法和分形压缩片法)。用计算机生成了MandeIbrot分彤集和TFS分形.并分别进行了椅测试验.效果显著。垃用多尺度分形参数和分形压缩2种方法对某油田的层位振幅数据进行了裂缝检测,检测结果清楚地反映了裂缝发育带的分布状况。 关键词:分形;裂缝检测;多R度分形参数;分形嘲像压缩;选代函数系统(IFs);子块;父块 中围分类号:TEi22.2+3文献标识码:A SeismicfracturedetectionbasedonfI.actaltheory WangXin由ian,CaoJunxing,I。iXuemin,ZhengQisen(StateKeyl.ah0foilandGasReservolrGeol。gyandExploitati。n,L’hengduUniver出yofTechnoIogy,f11cngdu61()059.China) Abstr扯t:AccordirlgtothesensItjvityofdyrmmicalparameterstofracture,t11efractalcharacterlstIcs。ffracture,arldbased onfractaledgedetectloninlm89eproccssirlg,thispape’presentstwofracluredetectionmethods:m州tl—s∞】ehc训parameter∞掣fcoveragemefhodandn口cfa】compressj。nmetbodTesfs。nda佃ofM柚de卜brotsetanditeratedfuncnonsystems(1FS)fractaIyidddesiredresults.Thctwonlemodshavebeenusedjnthr fracturedetectIononthcrcaldatafrom anoilfield.Thefracture_richzonesarereveaIedclearlv on出edetectionrP一‘ultH Keywor出:f“lctaI;fracturedeIcctEon;multi_scalefractaIparaIlleter;fracta【imagecompresslon;lteratedfuncti。nsy引ems;range bl()ck8;dormjnbIocks 自相似性是分形的本质特征之一,提取分形特征参数,是研究不规则物体的强有力的工具之一[1。,分形特征参数的变化,反映了物体自相似性的程度。基于图像处理的多尺度分形参数变化的目标检测方法,提出了多尺度分形参数的地毯覆盖裂缝检测方法。 分形理论应用到图像压缩是在1987年。1990年,美国数学家M.F.Bamsley的博士生AEJac—quin发表了一种基于方块划分的分形图像压缩方案,以寻找图像的局部自相似性实现全自动图像压缩编码,相应的算法为迭代函数系统和拼帖定理。该方法引起了广泛的注意,使分形图像压缩方法产生了质的飞跃口一。我们把分形图像压缩方法应用于裂缝检测,在局部分割的基础上,应用仿射变换后的父块与子块的相似程度来对裂缝进行检测‘3’“。 低渗透率地层中的裂缝可作为储集体或运移通道.对石油天然气开采有重要的意义,所以对于裂缝检测方法的研究显得尤为重要。理论上认为, 人工地震在各道对应层位上的振幅值是连续变化的,而如果有振幅异常.在排除其他干扰的情况下,则认为是地层属性的局部突变造成的”~一。分形理论应用于裂缝检测正是以此为检测依据。 我们以地震层位解释数据为基础,运用多尺度分形参数的地毯覆盖和分形图像压缩的裂缝检测方法,分别对地震层位振幅数据进行检测,找出层位的裂缝信息,提高地震层位的横向分辨率。 l方法原理 1.1多尺度分形参数的地毯覆盖裂缝检测多尺度分形参数的地毯覆盖即是面积度量维数,地震层位振幅数据可构成一个自然的纹理表面‘“。用厚为2£的地毯进行覆盖,则表面积可由 收稿日期:2003一0605;政回日期:2003一ol2l。 作者简介:王兴建(1974).男,顾士,现从事三维地震裂缝检测鹱其可视化方面的研究工作。 基盒项目:国家自然科学基金项目(49894190.401440l6j。 万方数据

无损检测及混凝土裂缝处理

第5卷 第2期 2007年6月中国水利水电科学研究院学报Journal of China Institute of Water Res ources and Hydropower Research V ol 15 N o 12June ,2007收稿日期:2006211213 作者简介:张秀梅(1967-),女,江苏丰县人,工程师,主要从事水工建筑物的管理与维修。 文章编号:167223031(2007)022******* 无损检测及混凝土裂缝处理 张秀梅1,孙志恒2,夏世法2,鲍志强2 (11华北电网有限公司北京十三陵蓄能电厂,北京 102200;21中国水利水电科学研究院结构材料研究所,北京 100038) 摘要:十三陵抽水蓄能电站自建成以来已运行多年,为掌握尾水隧洞混凝土衬砌的工作状况,需要对尾水隧洞进行全面检查。本文介绍了对1#和2#尾水隧洞混凝土质量进行无损检测的方法和检测结果,指出目前尾水隧洞存在的主要缺陷是衬砌混凝土出现了大量的环向和纵向裂缝,这些裂缝的存在,会影响混凝土的耐久性和隧洞的正常运行。本文提出了对这些裂缝的处理方案及主要材料特性,通过采用先进的高压灌浆设备和施工工艺,在较短时间内对尾水隧洞中部分较严重的裂缝进行了灌浆处理,取得了良好效果。对类似隧洞混凝土裂缝的防渗堵漏及补强加固具有借鉴意义。 关键词:隧洞;无损检测;裂缝;高压灌浆 中图分类号:T V523文献标识码:A 1 工程概况 十三陵抽水蓄能电站位于北京市昌平区境内,利用已建成的十三陵水库为下库,在其左岸蟒山山岭后的上寺沟建造上库,发电厂房及附属洞室位于蟒山内,由引水系统和尾水系统连接上库和下库。电站装机容量4×200MW ,采用一管两机布置方式,由1#和2# 两个独立的水道系统组成。其中尾水隧洞洞径512m ,埋深30~220m 。引水隧洞长835m ,为钢筋混凝土结构。 国家电力监管委员会大坝安全监察中心要求水电站大坝每5年进行一次定期安全检查与鉴定,十三陵抽水蓄能电站自建成以来已运行多年,为掌握尾水隧洞混凝土衬砌的工作状况,需要对水工建筑物 进行全面检查。为此,作者于2005年和2006年利用机组大修间隙,分别对1#和2#尾水隧洞混凝土衬 砌的工作现状和混凝土质量进行了检测。2 检测内容及方法 本次检测依据《混凝土坝养护修理规程》(S L230-98)[1]和《水工混凝土试验规程》(D L ΠT 5150- 2001)[2]进行。采用的检测设备包括:SIR -2000型探地雷达、GEC OR8钢筋锈蚀仪、PROFOMETER 5M odell SC AN LOG 钢筋定位仪、数显回弹仪、超声波仪等。 检测项目包括如下: (1)混凝土质量普查。调查裂缝的形式、宽度、长度、发生的部位和分布情况以及其他混凝土缺陷(蜂窝、麻面、错台、漏水点等)。由于衬砌混凝土的裂缝严重,对引水隧洞的运行影响较大,为此,检测首先对衬砌混凝土的裂缝进行了详细的普查,其次,选择典型的有代表性的裂缝,用超声波测试混凝土裂缝深度,基本原理是利用超声波绕过裂缝末端的传播时间来计算裂缝的深度。 (2)混凝土强度的检测。混凝土强度的检测采用无损检测,即在不破坏原混凝土结构的前提下,采用仪器设备对混凝土强度作出正确的判断。常用的无损检测混凝土强度的方法有回弹法、超声波法、超声回弹综合法、表面波法和拔出法等。本文依据文献[2]的有关规定,采用回弹法对尾水隧洞衬砌混凝土的强度进行大面积的检测。 — 851—

隧道衬砌质量检测方法

隧道衬砌质量检测方法1、现场钻孔法

2、衬砌混凝土强度检测回弹法 混凝土是隧道工程建设使用最为广泛的建筑材料。混凝土质量的优劣影响到隧道衬砌结构的适用性、安全性和耐久性,并直接制约着隧道工程经济和社会效益的发挥。混凝土衬砌的质量检控中,强度保证是基本要求。但是混凝土作为多相、多组分的复杂材料体系,在制造过程中,其强度易受到配料、搅拌、成型、养护等多种工艺环节的影响,如技术疏忽或管理不严,便极易造成质量隐患,甚至酿成工程事故。因此在建隧道的施工质量检控和已建隧道衬砌的健康诊断中,混凝土的强度检测十分必要。 然而传统的混凝土强度检测方法,无论是利用与现场同条件制作、养护的预留试块进行隧道衬砌的混凝土强度检测,还是现场钻孔取芯进行强度检测,对于隧道工程而言,弊端皆十分明显,两者的应用前景都不甚广阔。迄今为止,隧道衬砌强度检测的适宜方法,国内外也鲜有报道。随着我国高等级公路建设的迅速发展,公路隧道的数量和规模日益增加。所以,针对隧道工程的特点,寻求安全、经济、简便有效的混凝土衬砌的强度检测方法以应工程之需,具有较大的经济价值和社会效益。本文尝试着将回弹法、超声—回弹综合法引入某公路隧道衬砌的强度检测, 以期从无损检测这一角度对这些方法进行比较研究。

(1)隧道衬砌的特点与检测方法的建立 回弹法和超声回弹综合法对房屋和桥梁等建筑结构的强度检测,国家及有关部门已经颁布有相关的规范与标准,使强度检测的精度和可靠性有了科学的程序和公认的检测方法。而这些程序和方法都是在对建筑结构的安全和可靠性评估方法、结构和材料的检测技术、结构的设计计算分析模型进行全面深入的研究基础上制定的。公路隧道与这些建筑结构在材料、功能、力学性能和设计方法上有许多的共同点,因此回弹法和超声回弹综合法对建筑结构进行强度检测的程序、方法、和分析计算的基本原理可以有选择应用到公路隧道的强度检测当中。但是,与常规的建筑结构相比,公路隧道还具有一些自身独有的特点。公路隧道属于地下半隐蔽工程,跨度大,穿越的地质条件复杂多变,衬砌形式种类多。由于隧道结构和围岩之间复杂的相互作用,衬砌的荷载分布至今都是一个在理论上远未解决的问题。对于公路隧道而言,围岩类别和衬砌形式不同的地段,衬砌内部的应力分布不同。即使在同一地段,岩层产状和岩性的差异,也可导致隧道的不同部位如拱顶、拱腰和拱脚等,其应力分布和变形特点发生变化。实际上,公路隧道经常处于一定的地下水环境中,水往往是混凝土衬砌劣化的主要因素。已有的回弹法和超声回弹综合法都是通过制备各种标号的混凝土试件,分别进行大量的回弹、超声和单轴抗压强度试验,建立回弹值、声速和强度的相关关系,得到回弹测强基准曲线和超声回弹测强基准曲线,进而间接推定混凝土强度的。实际上,在试验室进行回弹和声速测试时,都是在试件含水量可控制的范围内和零应力状态下测试的,而公路隧道却相反,它总是处于一定的应力状态和含有一定的地下水。由于这些基础条件的差异,在隧道混凝土强度检测中,钻芯法必不可少,它的结果直观、准确、代表性强,可用来对回弹法和综合法结果进行校正,以提高检测的可靠性。但是,钻芯法属于半破损检测方法,隧道衬砌是隧道工程主要的承重结构和最后的防水措施。对衬砌钻孔,必然造成结构的局部损伤,可影响到衬砌的整体性和刚度,也影响着隧道的美观,且造价昂贵。故钻孔数量不能太多,难以用来对整条隧道进行综合评判和推定,只能用于对回弹法和综合法进行强度校核,对混凝土的强度检测起着以点控面的作用。 由于公路隧道只有一个面暴露在外,其内部缺陷和潮湿程度等无法观察,回弹法和综合法测试时只能采取沿面测试方法,这也加大了测试工作的难度。在横断

裂缝测量仪的相关介绍

裂缝测量仪的相关介绍 混凝土裂缝测宽仪/裂缝宽度检测仪总体上分为近距离测试类和 远距离测试类两种。远距离测试主要为远距离裂缝测宽仪(观测仪),主要用于桥梁、隧道、建筑物、高台等裂缝的非接触远距离观测,目前通用的主要为HYLF-4系列;近距离测试类仪器主要用于接触式检测裂缝宽度,根据其智能化程度又分为高、中、低三档。 1、低端裂缝测宽仪 这类仪器多是过去传统的测试工具,有宽度比对卡、裂缝塞尺、裂缝显微镜等类型。宽度比对卡和裂缝塞尺仅用于粗测,精度较低。裂缝显微镜是用一定放大倍数的显微镜直接观测裂缝宽度,读数精度可达到0.005mm。但是由于需要人工近距离调节读数游标的位置,工作效率低,劳动强度大。而且由于自然开裂的裂缝边缘凹凸不平,人工判读误差大。 2、中端裂缝测宽仪 与低档仪器相比,这类仪器实现了裂缝图像化显示,人工判读功能。有一部分仪器初步具备了自动判读功能。通过摄像头拍摄测试点裂缝图像并放大显示到显示屏上,依据显示屏上的刻度尺,人工读取裂缝宽度。由于避免了近距离人工调节读数游标,降低了劳动强度。但是仍需要人工估测和记录宽度,测试精度和人工读数误差仍较大。

3、高端裂缝测宽仪(又称智能裂缝测宽仪/数显裂缝宽度测量仪) 这类仪器实现了裂缝图像化显示、智能化实时自动判读功能,可拍照,大大提高了工作效率和测试精度。 KON-FSY型裂缝深度测试仪仪器用途: KON-FSY型裂缝深度测试仪是专用于混凝土表面裂缝深度测 试的智能化仪器。 KON-FSY型裂缝深度测试仪技术指标: 1. 裂缝深度测试范围:≤500 mm; 2. 测试误差:≤5mm 或≤实际缝深的2%~10%; 3. 换能器装在固定支架上,测点间距精准; 4. 数据传输接口:USB和RS232; 5. 主机体积:210mm×153mm×90mm; 6. 主机重量:880g; KON-FSY型裂缝深度测试仪功能特点: 1.智能化程度高,无需中间过程参量的判读,中文菜单,开机 即测,数字直接显示裂缝深度; 2.裂缝深度测试的精度高:首创了现场裂缝测试的专用支架, 保证了测点间距的准确性,大大提高了裂缝深度测试的精 度; 3. 机内软件中文菜单设计,操作简单,集测试、存储、查看和

混凝土重力坝的地震裂缝分析

混凝土重力坝的地震裂缝分析 1.介绍 由于地震的随机性质[1、2],混凝土大坝有可能受到强烈地震,可能超过他们纳入的范围。一旦混凝土重力大坝遭受强烈地震,他们可能维持裂缝。裂缝可以穿透这些庞然大物,整个大坝可能会碎成几块。当没有后续地震或只有轻微的地震发生时,分离前的滑块是可以预防的在破解网站现有的摩擦力,使紫坪铺水库大坝保持稳定。一旦受到强有力的地震,然而,紫坪铺水库大坝的稳定性被破坏。分离前块可能下滑,推翻,甚至崩溃。分离最高大楼倒塌后,水库大坝的阻挡水失败,造成巨大的生命和财产损失。如果一个工程在施工阶段注意细节,那么大部分现有的建筑可以持续的在地震情况下不受相当大的损害[1]。因此,研究行为地震波下的大坝破裂和有效的抗震措施是至关重要的。 数值和实验方法都表明,大坝一旦受损,他们不再是结构而成块分离的系统渗透裂缝(3 - 6)。这激励了无数研究人员最近关注大坝破裂的失效分析。koyna大坝的稳定,持续渗透裂纹,赛和克里希纳首先对摇摆进行了研究[7],他们假定渗透裂纹位于海拔下游坡突然改变了。进行了振动台试验[8]检查裂纹的过程发生和传播。维兰德也研究了分离的动态稳定一个拱坝混凝土块在分离时的动态稳定等。[9]和马拉et al。[10]。但是,解决动态接触裂纹网站已经成为一个主要的条件挑战的研究。处罚的方法是采用 增量位移约束方程(IDCE)模型[11]来模拟裂纹的接触条件。一个理论模型考虑瞬态水压力[12]变化沿拉伸地震混凝土裂缝发展;到有限元程序实现的模型分析混凝土重力坝的抗震结构稳定性。也称重力大坝可能接受开裂和滑动在上层部分的强烈地震时地面运动。通过这种方式,他们开发了简化计算过程[13]生成的建议,以及大坝安全指南需求,评估组件的残余滑动位移的断裂的混凝土重力坝。 然而,大多数研究都集中在确定损伤位置和分析了大坝的稳定性。也大多数文献关注的这些大坝的加固效果的评价没有一个初始裂纹。各种各样的钢筋本构模型在这些文献介绍了。为了解决采用的限制债券模型、分析模型来预测粘结滑移的影响没有引入了双节点[14]。一个修改埋置钢筋模型相结合的方法加强钢筋钢轻的分区方法。 本文实际project-JINANQIAO碾压混凝土(RCC)重力坝,分析检查它抗震性能。裂缝的位置可能是首先采用混凝土坝——确定 age-plasticity模型。然后,紫坪铺水库大坝的失败过程详细讨论,没有钢筋。 动态接触模型 2.1。动态接触本构模型 分开的两个表面的裂纹,即主表面和从表面上看,由这两个额外联系面临的动态接触模型。接触对可以定义的节点的奴隶表面和近点美国东部时间的从节点的主表面可能会相互影响。这些点被称为打击和目标点,分别。线连接的方向和目标点的定义是正常的 方向,垂直于切线方向。打击和目标之间的相对位移点在正常和切向方向代表联合开放和滑动位移。 2.2.钢筋本构模型 精确地模拟常见的钢筋的强化效应的数值方法是困难的,因为复杂的几何混凝土和钢筋之间的接触关系,以及当地的机械性能。在这项研究中,离散维桁架采用元素安排在裂缝位置代表着钢筋。这些元素被认为是销连接到混凝土和拥有两个学位在每个节点的自由。钢筋无效时,两个裂纹表面处于关闭状态。在一个开放的地位,然而,钢筋只熊的拉应力裂纹。钢筋的应变是赞成的

隧道衬砌裂缝及渗水处理方案

隧道衬砌裂缝及渗水处理方案 针对目前隧道衬砌表面存在裂缝和渗水的质量缺陷,特制订本处理方案,要求施工现场参照方案内容做好衬砌裂缝及渗水的治理工作。 一、衬砌裂缝原因及处理措施 1、裂缝成因分析 裂缝的类型主要分为:干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝及施工缝处理不当引起的接茬缝等。 (1)干裂裂缝 混凝土在硬化过程中水分逐渐蒸发散失,使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形,由于受到围岩和模板的约束,变形产生应力,当应力值超过混凝土的抗拉强度时,就会出现干燥裂缝。干燥裂缝多为表面性的,走向没有规律。影响混凝土干燥裂缝的原因主要有:水泥品种、用量及水灰比,骨料的大小和级配,外加剂品种和掺量。 (2)温度裂缝 水泥水化过程中产生大量的热量,在混凝土内部和表面间形成温度梯度面产生应力,当温度应力超过混凝土内外的约束力时,就会产生温度裂缝。裂缝宽度冬季较宽,夏季较窄。温度裂缝的产生与二次衬砌混凝土的厚度及水泥品种、用量有关。 (3)变形裂缝 仰拱和拱墙基础的虚碴未清理干净,混凝土浇筑后,基底产生不均匀沉降;过早脱模,在外力荷载的作用下发生变形进而产生裂缝;脱模时混凝土受到较大外力撞击(大型施工机械、爆破产生的冲击波或大块石等)产生变形裂缝。

(4)接茬缝 施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇注中断时间超过混凝土的初凝时间,继续浇筑混凝土时,原有的混凝土基础表面没有进行凿毛处理,或者凿毛后没有用水冲洗干净,也没有铺水泥砂浆垫层,就在原混凝土表面浇筑混凝土,致使新旧混凝土接茬间出现裂缝。 2、裂缝调查及观测 (1)对排查出的裂缝进行统计,根据裂缝的里程位置、长度、宽度建立观测记录,在裂缝未稳定前指派专人按一定频率进行观测,记录裂缝是否有新的发展。 (2)结合裂缝分布及工程实际情况,采用仪器检测裂缝发展的深度和宽度,同时采用定位钢筋的仪器测定裂缝段的钢筋位置并检测对应位置的钢筋保护层厚度和衬砌厚度,在此基础上判定裂缝是否穿透钢筋保护层厚度或贯穿隧道衬砌。 (3)观测裂缝的宽度变化和错台情况,在裂缝最宽处两侧粘贴两个薄铁片并垂直拼缝处刻画标记线。定期用卡尺量测裂缝宽度变化数值并做好记录。 (4)观测裂缝的长度变化,在裂缝两端刻画标记,定期用钢卷尺量测裂缝长度变化数值并做好记录。 3、裂缝处理 (1)裂缝处理的必要性 隧道衬砌混凝土裂缝是隧道衬砌施工中常见的质量通病,混凝土结构的破坏都是从裂缝扩展开始的。隧道衬砌开裂后降低衬砌承载力,损坏外观形象,出现渗水现象,对通风、照明设备的保养,运营期间的安

汶川地震裂缝整理

裂缝篇 (1) 斜裂缝与交叉裂缝 (1) 1)非承重墙体交叉裂缝 (1) 2)承重墙贯穿斜裂缝 (3) 3)窗间墙裂缝 (4) 4)窗下墙交叉裂缝 (6) 水平裂缝 (7) 1)墙体水平裂缝 (7) 2)楼梯板水平裂缝 (7) 3)基础顶部水平裂缝 (8) 竖向裂缝 (8) 1)纵横墙连接处竖向裂缝 (8) 其它裂缝 (8) 1)屋面突出物的裂缝 (8) 2)楼板板间裂缝 (8) 裂缝篇 斜裂缝与交叉裂缝 根据斜裂缝与交叉裂缝产生部位的不同可以分为以下几个类别 1)非承重墙体交叉裂缝 产生部位: 非承重纵墙上非常普遍,基本上每个楼层都有。 产生原因: 由于水平地震剪力在墙体中引起的主拉应力超过墙体的抗拉强度所致,部分墙体采用非承重砌块或120厚半砖墙,稳定性和承载力都很差。当这些墙体内有预埋的管线、线槽或接线盒时,由于截面的削弱导致震害更加严重。【10】 案例: 【10】 极震区映秀镇漩口中学附近的砌体结构外纵墙X形裂缝

墙体出现贯通裂缝 【10】 青川县某砌体结构房屋外纵墙的X形裂缝(连同砖墩一并破坏) 【2】 空间分布特点 由于底层地震剪力比上层大,沿结构的高度方向,受损一般呈现下层重、向上逐渐减轻的特点。【8】 案例:

墙体交叉裂缝逐层减【8】 上图为汉旺客运站职工宿舍楼,第一、二层横墙、纵墙出现较大的交叉裂缝,随着层数的增加,墙上的裂缝逐层减轻,一些墙体出现了单向斜裂缝,再轻损伤楼层在洞口角部出现短裂缝。【8】 2)承重墙贯穿斜裂缝 产生部位 在一至三层的承重横墙上比较多见。 产生原因 教学楼由于横墙间距较大且数量少,地震时可以承担的地震作用有限,很容易在地震时发生破坏,并引起结构坍塌。 住宅楼横墙间距较小,数量较多,地震时可以承担较多的地震作用,受损相对于教学楼较轻。 主拉应力超过砌体强度所引起的剪切破坏现象。【2】 案例: 【2】 案例3:在盐亭县对十几所在这次地震中受损学校评估过程中,发现一种规律,多层砖混结构房屋中,教学楼受损最严重,很多横墙出现严重开裂;学校职工住宅楼受损要轻一些,

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述 几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。内应 力的存在不仅使塑料制品在储存和使用过程中出现应力开裂和翘曲变形,也影响塑料制品的力 学性能、光学性能、电学性能及外观质量等。 应力开裂的必要条件是试样或零件内存在应力,并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。那么塑件应力从何而来呢? 塑胶件内应力产生的原因 依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类: (1)取向内应力 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻 结而产生的一种内应力。取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛的可逆 高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力。塑料制品 的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小,并呈抛物线变化。 (2)冷却内应力 冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产的一种内应力。尤其 对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其内层可能还是热熔体,这徉芯层就会 限制表层的收缩,导致芯层处于压应力状态,而表层处于拉应力状态。塑料制品冷却内应力的 分布为从制品的表层到内层越来越大,并也呈抛物线变化。另外,带金属嵌件的塑料制品,由 于金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀的内应力。 (3)环境应力 环境应力开裂是聚烯烃类塑料的特有现象,它是指当制品存在应力时,与某些活性介质接触, 会出现脆性裂纹,最终可能导致制品破坏。这些活性物质可以是洗涤剂、皂类、水、油、酸、碱、盐及对材料并无显著溶胀作用的有机溶剂。原料混有其它杂质或掺杂不适当的或过量的溶 剂或其它添加剂时,在某些应力集的位置就会导致裂纹。 有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的应变从而 开裂。 (4)其它 对于结晶塑料制品而言,其制品部各部位的结晶结构和结晶度不同也会产生内应力。另外还 有构型内应,力及脱模内应力等,只是其内应力听占比重都很小。

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