[發明專利]一種大量程抗剪切監測加固板及其制備方法

在審

• 申請號: 201910457725.6
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110160684A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 陳啟榮;何林;肖開乾;高翔;梁冠亭;夏文輝;張兵;何文杰;周林;李躍鵬
• 申請（專利權）人: 武漢市市政建設集團有限公司
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24;G01B11/16;E01D22/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

本發明屬于建筑與橋梁結構工程安全監測技術領域，具體涉及一種大量程抗剪切監測加固板及其制備方法。一種大量程抗剪切監測加固板，包括板體，所述板體內設有一根以上的第二鋼絲繩，所述第二鋼絲繩上螺旋纏繞有光纖光柵傳感器。所述光纖光柵傳感器與第二鋼絲繩的螺旋角為α，30°≤α≤60°。本發明具有工程化高模量、抗剪切的優點，可以滿足大量程監測的需求，可有效地監測、評估板體使用過程中的應力狀態，為反饋指導預應力施工及安全評價提供有效的數據支撐，可廣泛用于建筑與橋梁結構工程安全狀態監測。

技術領域

本發明屬于建筑與橋梁結構工程安全監測技術領域，具體涉及一種大量程抗剪切監測加固板及其制備方法。

背景技術

預應力碳纖維板作為一種提高建筑與橋梁結構體系自身強度及自穩能力的加固結構，具有施工方便、操作簡單等優點，已在橋梁、建筑等工程中獲得廣泛應用，例如在深圳春風路高架橋加固項目中，采用了預應力碳纖維板對混凝土T梁、空心板梁進行加固以提高梁體結構的承載能力。然而目前加固工程中慣用的碳纖維板等尚存在抗剪不足易損壞的缺點，其制約了預應力碳板加固的應用。為了克服上述碳板加固的不足，研制開發新型高性能抗剪切型碳纖維板已成為建筑與橋梁結構加固工程領域的重要課題。

另一方面，如何實現碳板受力及損失狀態的實時監測、確保預應力碳板加固工程長期安全穩定，也是建筑與橋梁結構加固工程技術發展的關鍵。目前國內外對梁體的受力及損傷狀態測試方法主要采用外貼傳感器測試其在荷載作用下的受力和損傷狀態。但此方法存在工序復雜、安裝誤差較大、存活率低、耐久性差及長期穩定性差等缺點，難以滿足長期穩定監測需求。光纖傳感技術以穩定性優異、耐久性優良、靈敏度高、抗電磁干擾、便于分布式測量、集數據傳輸和傳感于一體以及與FRP材料極易復合等獨特優勢，在土木工程的健康監測領域得到越來越廣泛的應用。在專利號申請號201610292507 .8，專利名稱為一種纖維增強塑料智能碳板及其制備方法的專利文獻中其公布了將光纖光柵傳感器與纖維增強塑料復合而得到的纖維增強塑料智能碳板，但其光纖光柵傳感器與纖維是平行分布的，智能碳板的應變與光纖光柵傳感器的應變相等，量程偏小，無法滿足一些特定的橋梁結構工程監測需求，而且抗剪切性能差，易出現剪切破壞。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種大量程抗剪切監測加固板及其制備方法，用于解決現有中監測板量程偏小的問題。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

一種大量程抗剪切監測加固板，包括板體，其特征在于：所述板體內設有一根以上的第二鋼絲繩，所述第二鋼絲繩上螺旋纏繞有光纖光柵傳感器。

進一步地，所述板體為碳纖維增強塑料，厚度大于等于2mm。

進一步地，所述板體內均勻布置有若干條第一鋼絲繩，所述第一鋼絲繩與第二鋼絲繩平行。

進一步地，所述板體內第一鋼絲繩的總體積含量為20%~30%。

進一步地，所述板體端部設有斜紋理構造。

進一步地，所述第二鋼絲繩表面作透明涂層防護處理。

進一步地，所述光纖光柵傳感器與第二鋼絲繩的螺旋角為α，30°≤ α ≤ 60°。

進一步地，所述第二鋼絲繩位于板體厚度方向的正中間，并且與板體長度方向平行。

進一步地，所述第二鋼絲繩端部套有白色套管，所述第二鋼絲繩和光纖光柵傳感器均位于白色套管內。

一種大量程抗剪切監測加固板的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、備料：將碳纖維增強塑料、第一鋼絲繩、第二鋼絲繩和光纖光柵傳感器預先準備好，再將光纖光柵傳感器按照螺旋角α纏繞在第二鋼絲繩上，再在第二鋼絲繩的端部套上白色套管；