[發(fā)明專利]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110268795.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN113029834A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甘釋宇;陳洪兵;聶鑫;周萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);珠海深圳清華大學(xué)研究院創(chuàng)新中心
• 主分類號(hào): G01N3/32
• 分類號(hào): G01N3/32;G01N3/02;G01H17/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 韓海花

本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N纖維增強(qiáng)復(fù)合材料FRP?混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測方法和系統(tǒng)。其中，方法包括：控制壓電陶瓷PZT裝置產(chǎn)生第一頻率振動(dòng)，以使振動(dòng)以應(yīng)力波的形式在FRP?混凝土結(jié)構(gòu)界面中傳播；通過多普勒測振儀采集FRP表面的振動(dòng)速度信號(hào)，并獲取所采集的振動(dòng)速度信號(hào)對(duì)應(yīng)的位移時(shí)程曲線特征參數(shù)，并根據(jù)位移時(shí)程曲線特征參數(shù)判斷FRP?混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷。本申請(qǐng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)FRP?混凝土結(jié)構(gòu)界面粘結(jié)損傷的非接觸式無損檢測，具有檢測效率高，成本低廉等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)行的可實(shí)現(xiàn)FRP-混凝土構(gòu)件中界面粘結(jié)損傷檢測的成熟技術(shù)主要包括波動(dòng)法、阻抗法、電磁波法、敲擊法等。波動(dòng)法主要分為體波法和表面波法，其中體波法的檢測范圍小，一般需要預(yù)埋傳感器以彌補(bǔ)應(yīng)力波在混凝土中迅速衰減的弊端。表面波法雖然解決了體波法中傳感器預(yù)埋的難題，但是其檢測精度較低，檢測范圍相對(duì)較小。電磁波法檢測精度較高，但檢測費(fèi)用昂貴。敲擊法的檢測成本較低，但是檢測結(jié)果對(duì)檢測人員的經(jīng)驗(yàn)依賴性較強(qiáng)，一般僅作為輔助檢測手段。FRP-混凝土構(gòu)件中界面的粘結(jié)狀況是保證FRP和混凝土協(xié)同受力的關(guān)鍵，對(duì)保證結(jié)構(gòu)安全具有重要意義，因此需要開發(fā)一套檢測效率高、成本低廉且便于在實(shí)際工程中推廣應(yīng)用的非接觸式無損檢測系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)問題之一。

為此，本申請(qǐng)的第一個(gè)目的在于提出一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面粘結(jié)損傷的非接觸式無損檢測，具有檢測效率高，成本低廉等特點(diǎn)。

本申請(qǐng)的第二個(gè)目的在于提出一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測系統(tǒng)。

為達(dá)上述目的，本申請(qǐng)第一方面實(shí)施例提出了一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測方法，包括：

控制壓電陶瓷PZT裝置產(chǎn)生第一頻率振動(dòng)，以使所述振動(dòng)以應(yīng)力波的形式在所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面中傳播；

通過多普勒測振儀采集FRP表面的振動(dòng)速度信號(hào)，并獲取所采集的振動(dòng)速度信號(hào)對(duì)應(yīng)的位移時(shí)程曲線特征參數(shù)，并根據(jù)所述位移時(shí)程曲線特征參數(shù)判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷。

本申請(qǐng)第二方面實(shí)施例提出了一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測系統(tǒng)，包括：控制裝置、壓電陶瓷PZT裝置和多普勒測振儀，其中，

所述控制裝置，用于控制所述壓電陶瓷PZT裝置產(chǎn)生第一頻率振動(dòng)，以使所述振動(dòng)以應(yīng)力波的形式在所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面中傳播；

所述多普勒測振儀，用于采集FRP表面的振動(dòng)速度信號(hào)；

所述控制裝置還用于：獲取所采集的振動(dòng)速度信號(hào)對(duì)應(yīng)的位移時(shí)程曲線特征參數(shù)，并根據(jù)所述位移時(shí)程曲線特征參數(shù)判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷。

根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案，可通過控制壓電陶瓷PZT裝置產(chǎn)生第一頻率振動(dòng)，以使振動(dòng)以應(yīng)力波的形式在FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面中傳播，并通過多普勒測振儀采集FRP表面的振動(dòng)速度信號(hào)，并獲取所采集的振動(dòng)速度信號(hào)對(duì)應(yīng)的位移時(shí)程曲線特征參數(shù)，并根據(jù)位移時(shí)程曲線特征參數(shù)判斷FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷。由此，本申請(qǐng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面粘結(jié)損傷的非接觸式無損檢測，具有檢測效率高，成本低廉等特點(diǎn)。

本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)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(qǐng)的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本申請(qǐng)上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：