[發明專利]拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下鋼筋損傷的磁場監測系統

有效

• 申請號: 202011627706.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112816324B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 江勝華;何峻峰;王廉強;趙丙辰;溫成志;孫笑;孫超;劉代春;陳永清
• 申請（專利權）人: 西南大學;煙臺新天地試驗技術有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06;G01N17/00;G01N27/82
• 代理公司: 重慶鼎慧峰合知識產權代理事務所(普通合伙) 50236
• 代理人: 朱浩

本發明公開了一種拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下鋼筋損傷的磁場監測系統，包括沿水平方向依次連接的鋼筋受拉裝置、延伸過渡裝置及拉伸荷載施加裝置，所述鋼筋受拉裝置采用弱磁材料制成，所述鋼筋受拉裝置處設有磁場監測裝置，且內部設有環境腐蝕作用裝置，所述延伸過渡裝置和環境腐蝕作用裝置均采用無磁材料制成。上述一種拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下鋼筋損傷的磁場監測系統，能夠實現拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下鋼筋損傷的磁場監測，通過延伸過渡裝置將拉伸荷載施加裝置與鋼筋受拉裝置之間有間距，大幅降低了對鋼筋處磁場的干擾。

技術領域

本發明涉及鋼筋損傷的磁場監測技術領域，具體涉及一種拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下鋼筋損傷的磁場監測系統。

背景技術

鋼筋是指鋼筋混凝土用和預應力鋼筋混凝土用鋼材，在混凝土中主要承受拉應力，具有承受外力的作用，廣泛用于各種建筑結構，特別是大型、重型、輕型薄壁和高層建筑結構。為保障建筑物的結構安全及預防運營事故的發生，有必要對鋼筋進行拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下進行損傷監測，從而保障建筑的壽命安全。現有技術中，拉伸荷載和環境腐蝕作用下鋼筋損傷的磁場監測系統的拉伸裝置多為萬能試驗機等設備，存在著以下問題：

(1)由于萬能試驗機等設備中的拉伸系統和夾具為具有較強的鐵磁性材料如鋼鐵等，會在附近尤其是周圍1米范圍內產生較強的磁場，在拉伸狀態進行磁場監測，實測磁場強度值包括拉伸系統和夾具的磁場，且該磁感應強度較大，很難從實測磁場中分離出來。

(2)若把鋼筋達到預設拉伸荷載后從萬能試驗機等設備取下，在遠離萬能試驗機等設備的地方進行磁場檢測，則測得的磁場強度與鋼筋在實際工程中拉伸荷載作用下的磁場強度存在較大的偏差。

(3)現有的拉伸荷載作用下的磁場監測，無法同時實現拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下的磁場監測，若采用現有設備進行拉伸荷載作用下同時進行通電腐蝕，鋼筋與拉伸試驗裝置中的夾具和拉伸系統直接接觸，鋼筋與電源的正極相連，導致拉伸試驗裝置中的夾具和拉伸系統失去電子，拉伸試驗裝置容易被腐蝕；另一方面，先拉伸再腐蝕與先腐蝕再拉伸都與實際工程中鋼筋服役情況存在較大的偏差。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提出一種拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下鋼筋損傷的磁場監測系統，能夠降低拉伸系統和夾具對鋼筋處的磁場干擾。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：一種拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下鋼筋損傷的磁場監測系統，包括沿水平方向依次連接的鋼筋受拉裝置、延伸過渡裝置及拉伸荷載施加裝置，所述鋼筋受拉裝置采用弱磁材料制成，所述鋼筋受拉裝置處設有磁場監測裝置，且內部設有環境腐蝕作用裝置，所述延伸過渡裝置和環境腐蝕作用裝置均采用無磁材料制成。

鋼筋固定在鋼筋受拉裝置中，通過延伸過渡裝置與拉伸荷載施加裝置相連接，并受到環境腐蝕作用裝置的腐蝕作用，對鋼筋施加荷載時，拉伸荷載施加裝置通過延伸過渡裝置施加荷載和拉伸鋼筋，磁場監測裝置在鋼筋受拉裝置內對拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下鋼筋的損傷進行監測。

上述拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下鋼筋損傷的磁場監測系統的有益效果是：

(1)能夠同時實現拉伸荷載和環境腐蝕耦合作用下的磁場監測。

(2)鋼筋受拉裝置采用弱磁材料制作，產生的磁場極其微弱，并且環境腐蝕作用裝置采用無磁材料制成，降低了對鋼筋處磁場的干擾。

(3)拉伸荷載施加裝置距離鋼筋受拉裝置有一定的距離，通過延伸過渡裝置進行連接，并且延伸過渡裝置為無磁材料制成，從而大幅降低了拉伸荷載施加裝置對鋼筋處磁場的干擾。