[發明專利]一種結構監測系統及其方法

在審

• 申請號: 201811635064.3
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109539969A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 劉榮桂;李十泉;唐小衛;戴麗;謝桂華;劉聃;翁煜
• 申請（專利權）人: 江蘇大學;江蘇省蘇中建設集團股份有限公司;南通理工學院
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種結構監測系統及其方法，包括工程結構、FRP筋和監測裝置；所述FRP筋布置在工程結構設有絕緣膠的待檢測部位，FRP筋上設有若干導電膠形成n個電極，FRP筋上再刷絕緣膠形成絕緣層；所述導電形成的電極與監測裝置連接；所述監測裝置根據FRP筋的電阻變化，判別FRP筋的應力狀態。本發明通過實時測試相鄰電極之間FRP筋上的電阻及其變化值，結合數據處理，能精確地監測工程結構的整體或局部應變，降低工程結構健康檢測系統的成本，同時滿足工程結構健康檢測系統的需求。

技術領域

本發明屬于工程結構的檢測研究領域，具體涉及一種結構監測系統及其方法。

背景技術

目前，對于工程結構的健康監測常采用應變片系統、加速度傳感器、GPS系統等以監測整體變形和局部應變。但相應的監測系統龐大、系統組成復雜、成本較高，影響其推廣應用。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種結構監測系統及其方法，可將連續纖維材料例如FRP筋導電系統用于監測工程結構的應變，本發明降低工程結構健康檢測系統的成本，同時滿足工程結構健康檢測系統的需求。

本發明的技術方案是：

一種結構監測系統，包括工程結構、FRP筋和監測裝置；

所述FRP筋布置在工程結構設有絕緣膠的待檢測部位，FRP筋上設有若干導電膠形成n個電極，FRP筋上再刷絕緣膠形成絕緣層；所述導電形成的電極與監測裝置連接；

所述監測裝置根據FRP筋的電阻變化，判別FRP筋的應力狀態。

上述方案中，所述工程結構的待檢測部位設有開槽；

所述FRP筋布置在內壁設有絕緣膠的開槽內，FRP筋上設有若干導電膠形成n個電極，開槽內再刷絕緣膠形成絕緣層；所述導電膠形成的電極與監測裝置連接。

進一步的，所述工程結構的表面設有縱向開槽；

所述FRP筋布置在內壁設有絕緣膠的縱向開槽內，FRP筋上設有若干導電膠形成電極，縱向開槽內再刷絕緣膠形成絕緣層。

進一步的，所述工程結構的表面設有環向螺旋槽；

所述FRP筋布置在內壁設有絕緣膠的螺旋槽內，FRP筋上設有若干導電膠形成電極，螺旋槽內再刷絕緣膠形成絕緣層。

上述方案中，所述FRP筋為CFRP筋。

上述方案中，所述工程結構為錨具。

上述方案中，所述監測裝置包括電阻儀、數據采集和分析系統；

所述FRP筋上的n個電極中相鄰的兩個電極形成獨立的電阻單元，將每個電阻單元的端部電極分別通過導線與電阻儀連接，所述電阻儀用于測量每個電阻單元的電阻，所述電阻儀與數據采集和分析系統連接，所述數據采集和分析系統用于根據電阻儀所測的電阻變化，判別FRP筋的應力狀態。

上述方案中，所述監測裝置包括電壓儀、數據采集和分析系統；

所述FRP筋上的n個電極中最外側的兩端電極通過導線與恒流源和電流表串聯；FRP筋中除最外側兩端電極外，相鄰的兩個電極形成獨立的電阻單元，將每個電阻單元的端部電極分別通過導線與電壓儀連接，所述電壓儀用于測量每個電阻單元的電阻，所述電壓儀與數據采集和分析系統連接，所述數據采集和分析系統用于根據電壓儀所測的電壓變化，判別FRP筋的應力狀態。

一種利用所述結構監測系統進行應變監測的方法，包括以下步驟：

將所述工程結構的待檢測部位設有開槽；

在開槽內先刷絕緣膠，將FRP筋布置在開槽內，在FRP筋上設有若干導電膠形成n個電極，開槽內再刷絕緣膠形成絕緣層；