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論文中文名稱:智能骨材於結構損傷檢測之應用 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Application of Smart Aggregates to Health Monitoring of Structures [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:97
出版年度:98
中文姓名:林建輝
英文姓名:Chien-Hui Lin
研究生學號:96428004
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2009-07-15
論文頁數:102
指導教授中文名:廖文義
口試委員中文名:宋裕祺;柴駿甫
中文關鍵詞:健康診斷混凝土智能骨材壓電陶瓷
英文關鍵詞:Health monitoringReinforced ConcreteSmart aggregatePiezoceramic
論文中文摘要:本論文之主要研究方向為運用壓電智能骨材進行混凝土結構之健康診斷,本研究使用之智能骨材以壓電陶瓷材料所製成,利用基本波動力學及智能材料可發射應力波,亦可接收應力波之特性,進行混凝土結構物健康診斷之研究,結構健康診斷為將智能骨材埋入RC結構物內,當試體受到破壞時,由智能材料發射應力波及由不同位置的智能骨材來擷取應力波,利用應力波振幅隨著結構破壞程度、裂縫增加而減少振幅之特性,可知結構物之損壞程度,再利用數值分析得到損壞指標,即可判斷出結構物損壞程度與裂縫多寡,壓電材料可進一步應用於實際結構檢測,判斷混凝土結構之健康程度,為土木結構非破壞檢測上之一種新的檢測方法。
論文英文摘要:Recent years, piezoelectric materials have been successfully applied to the damage detection of concrete structures due to their advantages of active sensing, low cost, quick response, availability in different shapes, and simplicity for implementation. The adopted smart aggregate of this research is fabricated by embedding a water-proof coated piezoceramic patch into a small concrete block. The major purposes of this research are the health monitoring of concrete structures under static load and seismic load. For RC structures damaged by reversed cyclic loading or earthquake loading, by analyzing the wave response, the existence of crack can be detected and the severity can be estimated. A damage index is developed to evaluate the damage status of the structures. The experimental results demonstrate the sensitiveness and the effectiveness of the proposed piezoceramic-based approach in the structural health monitoring of the concrete structure under static and earthquake loading. This is a new detection method for civil engineering structures on non-destructive testing.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機與目的 1
1.3文獻回顧 3
1.4研究內容 3
第二章 壓電材料基本理論 5
2.1智能骨材簡介 5
2.1.1 壓電材料特性 5
2.1.2壓電效應 6
2.2智能骨材 6
2.3實驗儀器簡介 7
第三章 RC構架之健康診斷 15
3.1前言 15
3.2試體描述 15
3.2.1單柱試體 15
3.2.2單層兩跨構架試體 16
3.2.3兩層樓構架試體 16
3.3試驗過程與結果分析 17
3.3.1單柱試體之試驗過程 17
3.3.1.1試驗步驟 17
3.3.1.2訊號處理 18
3.3.1.3訊號分析與損壞指標 18
3.3.2單層兩跨構架試體之試驗過程 19
3.3.2.1試驗步驟 19
3.3.2.2訊號處理 20
3.3.2.3訊號分析與損壞指標 20
3.3.3兩層樓構架試體之試驗過程 21
3.3.3.1試驗步驟 21
3.3.3.2訊號處理 22
3.3.3.3訊號分析與損壞指標 22
3.4 損壞指標與理論分析之比較 23
3.5小結 26
第四章 含牆RC結構之健康診斷 67
4.1前言 67
4.2 含牆RC結構試體描述 67
4.3試驗過程與結果分析 68
4.3.1試驗步驟 68
4.3.2訊號處理 68
4.3.3損壞指標分析 69
4.4小結 71
第五章 結論 99
5.1實驗結果 99
5.2未來研究方向 100
參考文獻 101
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論文全文使用權限:同意授權於2011-08-10起公開