一种混凝土永存应力测试方法技术

本发明专利技术提供一种混凝土永存应力测试方法，包括：步骤一：在待测目标物的测试位置内钻设两个辅助孔；步骤二：将超声传感器装入所述辅助孔内，测试并记录第一超声数据；步骤三：对两个所述辅助孔之间的混凝土进行取芯操作；步骤四：将取出的混凝土制作为样品；步骤五：对所述样品进行加载测试，记录第二超声数据和加载的力值数据；步骤六：基于所述第一超声数据和所述第二超声数据，确定作为混凝土永存应力计算的所述力值数据，并基于确定的所述力值数据求出所述混凝土永存应力。本发明专利技术的混凝土永存应力测试方法，实现对混凝土结构永存应力精确检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土永存应力测试方法


[0001]本专利技术涉及混凝土结构应力测试
，特别涉及一种混凝土永存应力测试方法。

技术介绍

[0002]我国基础设施数量庞大，其中混凝土结构占比非常大，如在全部桥梁中，混凝土桥梁的数量超过90％，混凝土桥梁的安全是保证我国桥梁安全与畅通运营的关键。
[0003]混凝土永存应力是反映结构工作状态的重要指标。混凝土永存应力是指混凝土结构在荷载作用下的实际应力状态，包括恒载和当前时刻所有作用于结构上的荷载。混凝土永存应力是结构受力状态的直接反映，对于结构服役状态及安全可靠性评价具有非常重要的意义。一直以来，混凝土永存应力的评估主要通过理论计算与荷载试验相结合的方法实现，但是这样往往会造成较大的误差，且荷载试验会产生很大的费用。因此在混凝土结构运营过程中，特别是混凝土桥梁结构，迫切需要一种可靠的方法用于混凝土永存应力的检测。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的之一在于提供了一种混凝土永存应力测试方法，实现对混凝土结构永存应力精确检测。
[0005]本专利技术实施例提供的一种混凝土永存应力测试方法，包括：
[0006]步骤一：在待测目标物的测试位置内钻设两个辅助孔；
[0007]步骤二：将超声传感器装入辅助孔内，测试并记录第一超声数据；
[0008]步骤三：对两个辅助孔之间的混凝土进行取芯操作；
[0009]步骤四：将取出的混凝土制作为样品；
[0010]步骤五：对样品进行加载测试，记录第二超声数据和加载的力值数据；
[0011]步骤六：基于第一超声数据和第二超声数据，确定作为混凝土永存应力计算的力值数据，并基于确定的力值数据求出混凝土永存应力。
[0012]优选的，步骤一中的辅助孔的直径为30mm；两个辅助孔的圆心距离为130mm且两个辅助孔的深度在50mm至100mm之间，
[0013]优选的，步骤二的测试时间为20
‑
30分钟。
[0014]优选的，步骤三取出的混凝土长度为80
‑
100mm。
[0015]优选的，步骤四中将取出的混凝土制作为样品制成样品，具体为：采用切割机将取出的混凝土切割为尺寸为70mmx70mmx70mm立方体，并打磨平整。
[0016]优选的，步骤五中加载测试采用压力试验机，采用压力试验机在制作的样品的两端加载压力，加载分为10
‑
20级，每一级之间的压力作用在样品上形成的应力增量小于0.5Mpa，
[0017]通过设置在样品两侧的超声检测设备进行实时检测，获取第二超声数据。
[0018]优选的，测试位置通过如下步骤确定：
[0019]确定待测目标物的所属分类；
[0020]基于所属分类，从预设的神经网络模型库中调取对应的神经网络模型；
[0021]获取待测目标物的三维模型；
[0022]对三维模型进行特征提取，将提取的第一特征值输入神经网络模型，确定检测区域；
[0023]通过钢筋探测仪对检测区域进行探测，获取探测结果；
[0024]获取预设的实测条件；
[0025]基于实测条件和探测结果，确定测试位置；
[0026]其中，神经网络模型为事先基于与待测目标物同一所属分类的物体的标准三维模型提取的特征值作为输入，标准三维模型对应的物体中应力最大的区域为输出进行训练，和/或，获取与待测目标物同一所属分类的物体的损坏记录和/或破坏性试验记录；提取损坏记录和/或破坏性试验记录中损坏区域为输出；与待测目标物同一所属分类的物体的标准三维模型提取的特征值为输入，进行训练。
[0027]优选的，步骤三，对两个辅助孔之间的混凝土进行取芯操作，采用取芯机；
[0028]取芯机包括：
[0029]平行设置的两个基座；其中一个基座内设置有控制器和无线通讯模块；
[0030]至少两组导柱，上下设置在两个基座之间；导柱的两端分别与两个基座固定连接；
[0031]第一导轨，设置在两个基座之间；第一导轨的两端分别与两个基座转动连接；第一导轨与位于上方的一组导柱平行设置；
[0032]第一电机，固定设置在其中一个基座的一侧，与第一导轨传动连接；
[0033]第二导轨，设置在两个基座之间；第二导轨的两端分别与两个基座转动连接；第二导轨与位于下方的一组导柱平行设置；第一导轨和第二导轨分别位于导柱的两侧；
[0034]第二电机，固定设置在另一个基座的一侧，与第二导轨传动连接；
[0035]工作平台，滑动设置第一导轨、两组导柱上；工作平台在第一导轨的带动下在导柱上滑动；
[0036]两个限位机构，滑动设置在第二导轨和位于下方的一组导柱上；两个限位机构在第二导轨的带动下在位于下方的一组导柱上滑动并且两个限位机构的滑动的方向相反；在工作平台的两端设置有可容纳限位机构的阶梯；
[0037]三个开孔装置，并排设置在工作平台的上端面；
[0038]三个稳定装置，并排设置在工作平台的下端面；开孔装置和稳定装置一一对应；在稳定装置和开孔装置之间的工作平台上设置有让位槽；开孔装置的开孔的直径不相同且位于中间的开孔装置的开孔的直径大于两侧的开孔装置的开孔的直径；
[0039]其中，开孔装置包括：
[0040]支架，支架包括：四个侧柱和一个顶板；侧柱一端与工作平台的上端面固定连接，另一端与顶板固定连接；
[0041]第一伸缩机构，一端与顶板固定连接；
[0042]转动电机，一端与第一伸缩机构的远离顶板的一端固定连接；
[0043]搭载平台，设置在转动电机下方并与转动电机固定连接；搭载平台的四个角设置有贯穿孔，贯穿孔套设在侧柱外侧；转动电机的输出端贯穿搭载平台并突出搭载平台的下
端面设置；搭载平台可以在侧柱上滑动；
[0044]钻头，固定设置在转动电机的输出端；
[0045]稳定装置包括：
[0046]环形稳定板；
[0047]至少一个第二伸缩机构，一端与工作平台的下端面固定连接，另一端与环形稳定板固定连接；
[0048]控制器分别与无线通讯模块、第一电机、第二电机、转动电机、第一伸缩机构和第二伸缩机构电连接。
[0049]优选的，限位机构包括：
[0050]连接体，在连接体上设置有第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔；第一安装孔和第二安装孔分别套设在位于下方的一组的两个导柱上；第三安装孔用于与第二导轨连接；
[0051]接触体，设置在连接体下方；在接触体上设置有多个第四安装孔；
[0052]至少一个第三伸缩机构，设置在连接体和接触体之间，两端分别与接触体和连接体固定连接。
[0053]优选的，步骤六：基于第一超声数据和第二超声数据，确定作为混凝土永存应力计算的力值数据，并基于确定的力值数据求出混凝土永存应力，包括：
[0054]对第一超声数据进行特征提取，获取多个第二特征值；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土永存应力测试方法，其特征在于，包括：步骤一：在待测目标物的测试位置内钻设两个辅助孔；步骤二：将超声传感器装入所述辅助孔内，测试并记录第一超声数据；步骤三：对两个所述辅助孔之间的混凝土进行取芯操作；步骤四：将取出的混凝土制作为样品；步骤五：对所述样品进行加载测试，记录第二超声数据和加载的力值数据；步骤六：基于所述第一超声数据和所述第二超声数据，确定作为混凝土永存应力计算的所述力值数据，并基于确定的所述力值数据求出所述混凝土永存应力。2.如权利要求1所述的混凝土永存应力测试方法，其特征在于，所述步骤一中的所述辅助孔的直径为30mm；两个所述辅助孔的圆心距离为130mm且两个所述辅助孔的深度在50mm至100mm之间，。3.如权利要求1所述的混凝土永存应力测试方法，其特征在于，所述步骤二的测试时间为20
‑
30分钟。4.如权利要求1所述的混凝土永存应力测试方法，其特征在于，所述步骤三取出的混凝土长度为80
‑
100mm。5.如权利要求1所述的混凝土永存应力测试方法，其特征在于，所述步骤四中将取出的混凝土制作为样品制成样品，具体为：采用切割机将取出的混凝土切割为尺寸为70mmx70mmx70mm立方体，并打磨平整。6.如权利要求1所述的混凝土永存应力测试方法，其特征在于，所述步骤五中加载测试采用压力试验机，采用所述压力试验机在制作的所述样品的两端加载压力，加载分为10
‑
20级，每一级之间的压力作用在所述样品上形成的应力增量小于0.5Mpa，通过设置在所述样品两侧的超声检测设备进行实时检测，获取所述第二超声数据。7.如权利要求1所述的混凝土永存应力测试方法，其特征在于，所述测试位置通过如下步骤确定：确定所述待测目标物的所属分类；基于所述所属分类，从预设的神经网络模型库中调取对应的神经网络模型；获取所述待测目标物的三维模型；对所述三维模型进行特征提取，将提取的第一特征值输入所述神经网络模型，确定检测区域；通过钢筋探测仪对所述检测区域进行探测，获取探测结果；获取预设的实测条件；基于所述实测条件和所述探测结果，确定所述测试位置；其中，所述神经网络模型为事先基于与所述待测目标物同一所属分类的物体的标准三维模型提取的特征值作为输入，标准三维模型对应的物体中应力最大的区域为输出进行训练，和/或，获取与所述待测目标物同一所属分类的物体的损坏记录和/或破坏性试验记录；提取损坏记录和/或破坏性试验记录中损坏区域为输出；与所述待测目标物同一所属分类的物体的标准三维模型提取的特征值为输入，进行训练。8.如权利要求1所述的混凝土永存应力测试方法，其特征在于，所述步骤三，对两个所述辅助孔之间的混凝土进行取芯操作，采用取芯机；
所述取芯机包括：平行设置的两个基座；其中一个所述基座内设置有控制器和无线通讯模块；至少两组导柱，上下设置在两个所述基座之间；所述导柱的两端分别与两个所述基座固定连接；第一导轨，设置在两个所述基座之间；所述第一导轨的两端分别与两个所述基座转动连接；所述第一导轨与位于上方的一组所述导柱平行设置；第一电机，固定设置在其中一个所述基座的一侧，与所述第一导轨传动连接；第二导轨，设置在两个所述基座之间；所述第二导轨的两端分别与两个所述基座转动连接；所述第二导轨与位于下方的一组所述导柱平行设置；所述第一导轨和所述第二导轨分别位于所述导柱的两侧；第二电机，固定设置在另一个所述基座的一侧，与所述第二导轨传动连接；工作平台，滑动设置所述第一导轨、两组所述导柱上；所述工作平台在所述第一导轨的带动下在所述导柱上滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊平，张劲泉，程寿山，郑康琳，王陶，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：