[實用新型]一種混凝土梁加固鋼板剝離檢測系統

有效

• 申請號: 201721269237.5
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207198096U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 張筱雨;陳冰洋;劉來君;張柳煜;宋鋼兵;霍林生;郭洪超
• 申請（專利權）人: 長安大學;大連理工大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/24;G01N29/44;G01N23/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于土木工程結構健康檢測領域，具體一種混凝土梁加固鋼板剝離檢測系統。

背景技術

混凝土梁橋結構在橋梁結構占有重要地位，但是，由于使用荷載和各種突發性因素的共同影響，從服役開始就面臨著結構損傷的問題，如混凝土梁跨中的豎向裂縫以及不同剪跨比的混凝土梁在剪彎區產生的各種斜裂縫，當損傷累積到一定程度會造成結構抗力的衰減，嚴重地降低結構的安全性、適用性和耐久性，極端情況下還會導致整個結構的破壞。

此外，對于出現損傷的梁橋結構，采取適當的加固處理措施，可使結構一定程度上恢復原有可靠度，并延長使用壽命，這樣做無疑具有重大的社會效益和經濟效益。從實際工程來看，加固梁的破壞由加固鋼板與混凝土梁發生剝離，而導致加固梁的早期破壞，這類破壞具有脆性材料的破壞特點，破壞發生很突然，破壞前沒有先兆，并且由于混凝土結構隱藏在粘貼鋼板內部，所以當內部混凝土與粘貼鋼板之間出現剝離等問題時是很難直接觀察到的。

目前對加固鋼板混凝土剝離檢測的方法有光纖法和超聲波法。然而光纖抗剪能力差，傳感測試系統價格昂貴，而超聲波檢測需要耦合介質使聲能透入被測物，對操作人員的技術水平有較高要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種混凝土梁加固鋼板剝離檢測系統，以克服現有技術的不足。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種混凝土梁加固鋼板剝離檢測系統，包括置于待檢測混凝土梁內部智能骨料以及固定在待檢測混凝土梁底部的加固鋼板，加固鋼板兩端通過U型箍板固定在待檢測混凝土梁上，加固鋼板下端設有壓電陶瓷傳感器，壓電陶瓷傳感器位于待檢測混凝土梁內的智能骨料正下方，壓電陶瓷傳感器連接有信號采集模塊，信號采集模塊連接有信號處理模塊，智能骨料通過高壓信號放大器連接有信號函數發生器；信號函數發生器用于檢測信號的發射，高壓信號放大器用于檢測信號的放大，信號采集模塊用于通過壓電陶瓷傳感器進行信號采集，信號處理模塊用于對信號采集模塊采集的信號進行處理并將處理結果保存與公示。

進一步的，待檢測混凝土梁與加固鋼板之間通過環氧樹脂膠層粘結。

進一步的，U型箍板通過預埋在混凝土梁內的膠錨螺栓組固于混凝土梁上，膠錨螺栓組與U型箍板之間墊鋼壓條，膠錨螺栓組包括預埋在待檢測混凝土梁內的螺栓和鎖緊螺母。

進一步的，每個智能骨料正下方設有兩個壓電陶瓷傳感器，兩個壓電陶瓷傳感器分別與對應其正上方的智能骨料各組成一套監測系統。

進一步的，智能骨料包括L型壓電陶瓷片，L型壓電陶瓷片表面依次設有硅膠防水層和水泥砂漿層，L型壓電陶瓷片外側包覆有硅膠防水層，L型壓電陶瓷片連接有屏蔽導線。

進一步的，信號發生器發射頻率為100Hz-1MHz的高斯脈沖掃頻信號，產生信號為掃頻正弦波，掃頻模式為線性掃頻。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：

本實用新型一種混凝土梁加固鋼板剝離檢測系統，通過在待檢測混凝土梁內部設置作為壓電陶瓷驅動器的智能骨料，以及在智能骨料相應位置處的加固鋼板外側粘貼作為壓電陶瓷傳感器的壓電陶瓷片，通過外加激勵信號驅動壓電陶瓷驅動器，同時記錄下壓電陶瓷傳感器的接收信號，加固鋼板與混凝土之間的剝離都可能給這個接收信號帶來變化，通過峰值信號與信號函數發生器發射信號初始值進行對比從而得到待檢測混凝土梁的內部情況，本實用新型具有傳感靈敏、安全可靠、測量范圍大的優點；本實用新型結構形式簡單，功率大，可以適用于監測不同剪跨比的混凝土梁中產生的各種斜向裂縫和跨中裂縫，同時實現了水平和豎直雙向激勵和采集信號的功能，實現了對加固鋼板的剝離情況的主動監測，從而實現真正意義上的全壽命健康監測。

進一步的，加固鋼板下端正對待檢測混凝土梁內的智能骨料設有兩個壓電陶瓷傳感器，兩個壓電陶瓷傳感器分別與同一個智能骨料配套組成監測系統，對于損傷較大，需要進行加固的混凝土梁，在加固鋼板外側粘貼多個壓電陶瓷傳感器，并在加固鋼板與傳感器之間設有絕緣層，充分利用L型壓電陶瓷同時具有水平和豎直雙向激勵和采集信號的功能，通過高頻信號激勵智能骨料,由高頻信號采集系統采集加固鋼板上傳感器的輸出信號并將該信號數據傳至計算機分析系統，再次采用基于時間反演的信號分析方法，經損傷識別系統對加固鋼板各個傳感器所在位置的剝離狀態進行評估。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置連接結構示意圖。

圖2為圖1左視圖。

圖3為本實用新型剝離加固鋼板結構示意圖。

圖4為本實用新型系統流程結構示意圖。