The invention discloses a steel strip detection system and method for a reinforced concrete beam, concrete beam to be detected by the internal settings as a smart aggregate piezoelectric actuator, and the reinforcement plate is pasted at the corresponding position in the smart aggregate as a piezoelectric ceramic sensor of piezoelectric ceramic pieces by external excitation signal drive a piezoelectric ceramic actuator, the received signal of the piezoelectric ceramic transducer is recorded at the same time, debonding between steel plate and concrete are likely to bring change to the received signal, the peak signal and the signal function generator signal compared to the initial value to obtain the internal inspection of concrete beam, the invention has the advantages of sensitive sensing, safe and reliable, large measuring range; at the same time to achieve horizontal and vertical two-way excitation and signal acquisition function realization The active monitoring of the peeling condition of the reinforced steel plate is carried out, so as to realize the real life health monitoring in the real sense.
【技术实现步骤摘要】
一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统及检测方法
本专利技术属于土木工程结构健康检测领域,具体一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统及检测方法。
技术介绍
混凝土梁桥结构在桥梁结构占有重要地位,但是,由于使用荷载和各种突发性因素的共同影响,从服役开始就面临着结构损伤的问题,如混凝土梁跨中的竖向裂缝以及不同剪跨比的混凝土梁在剪弯区产生的各种斜裂缝,当损伤累积到一定程度会造成结构抗力的衰减,严重地降低结构的安全性、适用性和耐久性,极端情况下还会导致整个结构的破坏。此外,对于出现损伤的梁桥结构,采取适当的加固处理措施,可使结构一定程度上恢复原有可靠度,并延长使用寿命,这样做无疑具有重大的社会效益和经济效益。从实际工程来看,加固梁的破坏由加固钢板与混凝土梁发生剥离,而导致加固梁的早期破坏,这类破坏具有脆性材料的破坏特点,破坏发生很突然,破坏前没有先兆,并且由于混凝土结构隐藏在粘贴钢板内部,所以当内部混凝土与粘贴钢板之间出现剥离等问题时是很难直接观察到的。目前对加固钢板混凝土剥离检测的方法有光纤法和超声波法。然而光纤抗剪能力差,传感测试系统价格昂贵,而超声波检测需要耦合介质使声能透入被测物,对操作人员的技术水平有较高要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统及检测方法,以克服现有技术的不足。为达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统,包括置于待检测混凝土梁内部智能骨料以及固定在待检测混凝土梁底部的加固钢板,加固钢板两端通过U型箍板固定在待检测混凝土梁上,加固钢板下端设有压电陶瓷传感器,压电陶瓷传感器位于待检测混凝 ...
【技术保护点】
一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统,其特征在于,包括置于待检测混凝土梁(1)内部智能骨料(2)以及固定在待检测混凝土梁底部的加固钢板(3),加固钢板(3)两端通过U型箍板(5)固定在待检测混凝土梁(1)上,加固钢板(3)下端设有压电陶瓷传感器(7),压电陶瓷传感器(7)位于待检测混凝土梁(1)内的智能骨料(2)正下方,压电陶瓷传感器(7)连接有信号采集模块,信号采集模块连接有信号处理模块,智能骨料(2)通过高压信号放大器连接有信号函数发生器;信号函数发生器用于检测信号的发射,高压信号放大器用于检测信号的放大,信号采集模块用于通过压电陶瓷传感器进行信号采集,信号处理模块用于对信号采集模块采集的信号进行处理并将处理结果保存与公示。
【技术特征摘要】
1.一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统,其特征在于,包括置于待检测混凝土梁(1)内部智能骨料(2)以及固定在待检测混凝土梁底部的加固钢板(3),加固钢板(3)两端通过U型箍板(5)固定在待检测混凝土梁(1)上,加固钢板(3)下端设有压电陶瓷传感器(7),压电陶瓷传感器(7)位于待检测混凝土梁(1)内的智能骨料(2)正下方,压电陶瓷传感器(7)连接有信号采集模块,信号采集模块连接有信号处理模块,智能骨料(2)通过高压信号放大器连接有信号函数发生器;信号函数发生器用于检测信号的发射,高压信号放大器用于检测信号的放大,信号采集模块用于通过压电陶瓷传感器进行信号采集,信号处理模块用于对信号采集模块采集的信号进行处理并将处理结果保存与公示。2.根据权利要求1所述的一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统,其特征在于,待检测混凝土梁(1)与加固钢板(3)之间通过环氧树脂胶层(4)粘结。3.根据权利要求1所述的一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统,其特征在于,U型箍板(5)通过预埋在混凝土梁内的胶锚螺栓组(6)固于混凝土梁上,胶锚螺栓组(6)与U型箍板(5)之间垫钢压条(8),胶锚螺栓组(6)包括预埋在待检测混凝土梁(1)内的螺栓和锁紧螺母。4.根据权利要求1所述的一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统,其特征在于,每个智能骨料(2)正下方设有两个压电陶瓷传感器(7),两个压电陶瓷传感器(7)分别与对应其正上方的智能骨料(2)各组成一套监测系统。5.根据权利要求1所述的一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统,其特征在于,智能骨料包括L型压电陶瓷片,L型压电陶瓷片表面依次设有硅胶防水层和水泥砂浆层,L型压电陶瓷片外侧包覆有硅胶防水层,L型压电陶瓷片连接有屏蔽导线。6.根据权利要求1所述的一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统,其特征在于,信号发生器发射频率为100Hz-1MHz的高斯脉冲扫频信号,产生信号为扫频正弦波,扫频模式为线性扫频。7.一种基于权利要求1所述的一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统的混凝土梁加固钢板剥离的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将智能骨料预埋入待检测混凝土梁内,安装好加固钢板后,在对应待检测混凝土梁内的智能骨料的加固钢板下方贴设压电陶瓷传感器,步骤2,利用信号函数发生器产生的信号经由高压放大器对压电陶瓷驱动器进行激励,由与压电陶瓷传感器连接的信号采集模块接收信号并传送至信号处理模块;步骤3,信号处理模块将信号采集模块收集到的信号进行分析得到峰值信号,与信号函数发生器发射信号初始值作对比,如果得到的峰值信号小于信号函数发生器发射信号初始值,说明待检测混凝土梁处于失效状态,如果得到的峰值信号等于信号函数发生器发射信号初始值,说明待检测混凝土梁处于健康状态。8.根据权利要求7所述的混凝土梁加固钢板剥离的检测方法,其特征在于,步骤2中,通过TRM分析方法进行信号函数处理,首先由信号函数发生器发出一个高斯脉冲x(t)到压电陶瓷驱动器,根据压电效应发出应力波,传至压电陶瓷传感器,定义损伤识别检测系统的系统响应函数为h...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘来君,张筱雨,陈冰洋,张柳煜,宋钢兵,霍林生,
申请(专利权)人:长安大学,大连理工大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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