[發明專利]敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置

無效

• 申請號: 201210584802.2
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103076277A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 向志海;陸秋海;王瓏祺;張程浩;沈兆普;周馬生;楊小剛
• 申請（專利權）人: 清華大學;中國路橋工程有限責任公司
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00;G01M7/00
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 康正德;范曉斌

技術領域

本發明涉及一種敲擊系統，特別是涉及一種敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置。

背景技術

伴隨著科技的進步以及交通運輸需求的提高，各式公路及軌道交通用橋梁的數量飛速增長，這些橋梁在使用的過程中，不斷受到溫度變化、強風、降雨等外界環境的侵蝕，同時受到車輛載荷、車輛沖擊的長期反復作用，并且部分橋梁還會遭到洪水、地震等自然災害的損傷，隨著使用年限的增加，橋梁普遍出現不同程度的疲勞效應和老化現象，橋體累積了大量的外界損傷，導致很多橋梁成為一定意義上的危橋，國內外的橋梁均出現過大量的垮塌實例，嚴重的威脅到了人們的生命安全和財產安全，所以，實時有效的對橋梁進行損傷檢測十分重要。

目前，現有的橋梁損傷識別技術主要可以分為離線局部檢測和在線整體監測兩種方式：離線局部檢測是指在橋梁不工作時，采用無損檢測手段，如肉眼觀察、超聲波、電磁渦流、X射線等，來仔細探測結構中的損傷，此類方法檢測精度較高，但是往往需要中斷交通，影響橋梁的正常工作，且需要事先知道損傷的大概位置，存在檢測死角，檢測效率低；在線整體監測則是在橋梁結構內預置傳感器，實時的獲取結構響應信號，來推斷其中的損傷情況，此種方法雖然不需要中斷橋梁交通，但檢測精度較低，并且還存在傳感器的安裝、海量信號的傳輸與存儲以及傳感器的抗噪性、耐久性等問題。

針對上述技術問題，本發明人計劃設計開發一種敲擊掃描式橋梁損傷檢測的技術方案，能夠簡便、高效、高精度的完成橋梁檢測，通過對橋梁施加敲擊載荷，同時采集橋梁的響應信號，來檢測橋梁損傷。其中，所施加的敲擊載荷對檢測結果的準確性有重大影響，是關鍵性的一個環節。

首先，敲擊載荷必須能夠掃描式的施加于整個待測橋梁的橋身，并且在整個的施加過程中敲擊載荷須保持穩定，敲擊力的施加必須合理，才能獲得精確的響應信號，進而才能確定橋梁的損傷信息。另外，為了滿足檢測的需求，對敲擊載荷還要有其他的限制和要求，例如其應具有預期的敲擊頻率和敲擊幅值，敲擊頻率應可控可調，以獲得高靈敏度的橋梁響應信號，且不會引起橋梁的共振；敲擊力度應足夠大，以激發出對橋梁局部損傷敏感的理想橋梁響應等等。由此可見，橋梁檢測對所施加的敲擊載荷具有諸多的要求和限制條件，而一般常規的敲擊裝置遠遠無法滿足要求，需要開發一種經過精確研究設計的敲擊載荷施加裝置，以填補技術空白。

發明內容

本發明的目的在于提供一種敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置，能夠將預期頻率及幅值的敲擊載荷連續穩定地施加于待測橋梁，從而滿足敲擊掃描式橋梁損傷檢測的需求。

為了實現上述目的，本發明提供了一種敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置，包括：移動小車，能夠在待測橋梁上移動；敲擊裝置，設置于所述移動小車上，所述敲擊裝置能夠產生敲擊載荷，并通過所述移動小車將敲擊載荷傳遞至待測橋梁；敲擊控制裝置，連接于所述敲擊裝置，用于控制所述敲擊裝置以產生預定的敲擊載荷。

優選的，上述的敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置，其中，所述移動小車連接有一驅動裝置，所述驅動裝置驅動所述移動小車在待測橋梁上移動。

優選的，上述的敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置，其中，所述驅動裝置為牽引車輛。

優選的，上述的敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置，其中，所述移動小車包括：車身；車輪，設置于所述車身，所述車輪為剛性輪盤且直接接觸待測橋梁表面。

優選的，上述的敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置，其中，所述車輪包括一個前車輪和兩個后車輪，所述前車輪位于所述移動小車的縱向車身軸線上，兩個所述后車輪對稱地設于所述縱向車身軸線的兩側。

優選的，上述的敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置，其中，所述敲擊裝置為激振器，所述激振器固接于所述車身，所述敲擊控制裝置為激振器控制器。

優選的，上述的敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置，其中，所述激振器包括底座，所述激振器的底座無縫固接于所述車身。

優選的，上述的敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置，其中，所述移動小車由一牽引車輛牽引而在待測橋梁上移動，所述激振器控制器設置于所述牽引車輛內。

本發明的敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置至少具有以下優點及特點：

1、本發明的敲擊掃描式橋梁損傷檢測的敲擊載荷施加裝置包括一移動小車，該移動小車可在待測橋梁表面移動，從而可將敲擊載荷連續的施加于待測橋梁的橋身，實現掃描式的施加敲擊載荷，進而能夠達到方便快捷地掃描檢測整個橋梁的目的。