[發明專利]基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測系統和方法

在審

• 申請號: 202110268791.6
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113049423A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 陳洪兵;甘釋宇;聶鑫;周萌
• 申請（專利權）人: 清華大學;珠海深圳清華大學研究院創新中心
• 主分類號: G01N3/38
• 分類號: G01N3/38;G01N3/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 韓海花

本申請提出一種基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測系統和方法。其中，系統包括：激勵信號產生裝置、多普勒測振儀和控制裝置，其中，激勵信號產生裝置作用于雙鋼板剪力墻的外表面，用于產生目標頻率的激勵信號以激發應力波，以使應力波在雙鋼板剪力墻中傳播；多普勒測振儀，用于采集雙鋼板剪力墻表面中若干待檢測點的振動速度；控制裝置與多普勒測振儀連接，用于獲取多普勒測振儀所采集到的若干待檢測點的振動速度信號，并根據若干待檢測點的振動速度信號進行頻散特性分析，以確定雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷。本申請可以實現雙鋼板混凝土結構健康狀態的高效檢測，具有檢測操作簡單，靈敏度高等特點。

技術領域

本申請屬于結構工程技術領域，尤其涉及一種基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測系統和檢測方法。

背景技術

雙鋼板剪力墻由于結合了鋼和混凝土材料的優點，具有良好的力學性能，被廣泛應用于國內外超高層建筑和國防工程。然而，在混凝土的收縮徐變、溫度變化、銹蝕和復雜荷載等諸多因素的作用下，雙鋼板剪力墻容易產生脫空等損傷，顯著降低構件的正常使用性能和極限承載力，嚴重威脅著雙鋼板剪力墻的安全與耐久性。因此，雙鋼板剪力墻的損傷監測十分重要。

傳統的無損檢測技術(Nondestructive Testing，簡稱：NDT)，如超聲檢測法、射線法、光纖法等，已被廣泛地應用于實際工程中。然而，目前缺乏針對雙鋼板剪力墻(尤其是已完成階段性施工或竣工工程)損傷的高效非接觸式檢測方法和系統。

發明內容

本申請的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。

為此，本申請的第一個目的在于提出一種基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測系統，以實現雙鋼板混凝土結構健康狀態的高效檢測，具有檢測操作簡單，靈敏度高等特點。

本申請的第二個目的在于提出一種基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測方法。

為達上述目的，本申請第一方面實施例提出了一種基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測系統，包括：激勵信號產生裝置、多普勒測振儀和控制裝置，其中，

所述激勵信號產生裝置作用于雙鋼板剪力墻的外表面，用于產生目標頻率的激勵信號以激發應力波，以使所述應力波在所述雙鋼板剪力墻中傳播；

所述多普勒測振儀，用于采集所述雙鋼板剪力墻表面中若干待檢測點的振動速度信號；

所述控制裝置與所述多普勒測振儀連接，用于獲取所述多普勒測振儀所采集到的所述若干待檢測點的振動速度信號，并根據所述若干待檢測點的振動速度信號進行頻散特性分析，以確定所述雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷。

本申請第二方面實施例提出了一種基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測方法，包括：

通過激勵信號產生裝置產生目標頻率的激勵信號以激發應力波，以使所述應力波在所述雙鋼板剪力墻中傳播；

通過多普勒測振儀采集所述雙鋼板剪力墻表面中若干待檢測點的振動速度信號，并根據所述若干待檢測點的振動速度信號進行頻散特性分析，以確定所述雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷。

根據本申請實施例的技術方案，可通過作用于雙鋼板剪力墻的外表面上的激勵信號產生裝置產生目標頻率的激勵信號以激發應力波，以使應力波在雙鋼板剪力墻中傳播，通過多普勒測振儀采集雙鋼板剪力墻表面中若干待檢測點的振動速度信號，并通過控制裝置根據若干待檢測點的振動速度信號進行頻散特性分析，以確定雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷。由此，本申請通過多普勒測振儀識別鋼-混凝土界面剝離損傷對表面波在雙鋼板剪力墻中傳播特性的影響，實現雙鋼板混凝土結構健康狀態的高效檢測，具有檢測操作簡單，靈敏度高等特點。

本申請附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。

附圖說明