[發明專利]一種利用蘭姆波傳感器測量混凝土梁板力學性能的方法

在審

• 申請號: 201510240920.5
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN104820019A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 吳榮興
• 申請（專利權）人: 寧波職業技術學院
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 葉志堅

技術領域

本發明涉及混凝土領域，具體是一種利用蘭姆波傳感器測量混凝土梁板力學性能的方法。

背景技術

新舊混凝土結構的力學性能檢測主要有破損檢測和超聲波檢測等。超聲波檢測具有非破壞性、頻率穩定、測試精度高、測量迅速和結構簡單等優點，在建筑結構檢測領域具有廣泛的應用情景。目前常用超聲波的波型有縱波和聲表面波。但是縱波在混凝土構件內經常發生來回反射并且由于混凝土本身粘滯性等影響，探測精度不高，因此在實際操作中還是需要進行混凝土的取樣檢測。同時由于聲表面波是主要在混凝土表面傳播，其傳播能量無法深入混凝土結構的內部，因此探測深度也非常有限。蘭姆波作為在彈性板中特有的板波，具有很長的傳播距離，同時激發的蘭姆波存在多個振動模態可供測量選擇。并且理論研究表明混凝土內部缺陷對蘭姆波傳播影響不大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種探測精度、深度高的利用蘭姆波傳感器測量混凝土梁板力學性能的方法,以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種利用蘭姆波傳感器測量混凝土梁板力學性能的方法，在混凝土梁板表面布置相應的待測點，分別安裝蘭姆波傳感器的激發端和接收裝置，待測點的數量根據需要進行設置，且要求所有混凝土梁板的粗骨料的直徑小于波長，使得蘭姆波的波長滿足以下公式：波速＝頻率×波長，在待測點處測量蘭姆波的波速，重復測量每個待測點獲得的蘭姆波波速并取其平均波速v；混凝土密度ρ通過查詢商品混凝土密度表獲得，利用方程計算蘭姆波傳播方向的彈性常數c_kk，再利用蘭姆波的色散關系，選擇相應的模態并推定混凝土梁板的力學性能。

作為本發明進一步的方案：所述的待測點在混凝土梁板表面任意選取。

作為本發明進一步的方案：所述的蘭姆波波速由蘭姆波傳感器的激發端直接讀取。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過非損傷方式獲得了混凝土梁板的材料力學性質，克服了以前縱波檢測和聲表面波檢測的種種弊端，極大地推動了蘭姆波傳感器的應用范圍。本發明是已有蘭姆波傳感器技術的延伸，在檢測設備制造和加工上不存在任何困難，在測試和數據分析上完全按照蘭姆波傳感器的常用方式。在已知混凝土梁板厚度情況下，通過激發一定頻率的蘭姆波，通過蘭姆波傳感器將會獲取蘭姆波的波速，通過相應的色散分析，可以推定唯一的混凝土梁板的材料力學性能。

附圖說明

圖1是混凝土梁板蘭姆波測試示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

請參閱圖1，本發明實施例中，一種利用蘭姆波傳感器測量混凝土梁板力學性能的方法，在混凝土的梁板上下布置不同的測點，將蘭姆波傳感器的激發端分別布置在其上下表面，蘭姆波傳感器的激發端將會發出一定頻率的蘭姆波，蘭姆波在混凝土梁板內部傳播后由蘭姆波傳感器的接收裝置獲取信號，這里的蘭姆波波速可以由蘭姆波傳感器的激發端測得，可以在不同的待測點進行多次測量，取其多次的平均值，獲得其平均波速v。混凝土密度ρ可以通過查詢商品混凝土密度表獲得，接著利用方程估算蘭姆波傳播方向的彈性常數c_kk。最后利用蘭姆波的色散關系精確推定混凝土梁板的動態彈性模量。對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。