[实用新型]一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

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土梁内的智能骨料正下方，压电陶瓷传感器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。

进一步的，待检测混凝土梁与加固钢板之间通过环氧树脂胶层粘结。

进一步的，U型箍板通过预埋在混凝土梁内的胶锚螺栓组固于混凝土梁上，胶锚螺栓组与U型箍板之间垫钢压条，胶锚螺栓组包括预埋在待检测混凝土梁内的螺栓和锁紧螺母。

进一步的，每个智能骨料正下方设有两个压电陶瓷传感器，两个压电陶瓷传感器分别与对应其正上方的智能骨料各组成一套监测系统。

进一步的，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。

进一步的，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。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统，通过在待检测混凝土梁内部设置作为压电陶瓷驱动器的智能骨料，以及在智能骨料相应位置处的加固钢板外侧粘贴作为压电陶瓷传感器的压电陶瓷片，通过外加激励信号驱动压电陶瓷驱动器，同时记录下压电陶瓷传感器的接收信号，加固钢板与混凝土之间的剥离都可能给这个接收信号带来变化，通过峰值信号与信号函数发生器发射信号初始值进行对比从而得到待检测混凝土梁的内部情况，本实用新型具有传感灵敏、安全可靠、测量范围大的优点；本实用新型结构形式简单，功率大，可以适用于监测不同剪跨比的混凝土梁中产生的各种斜向裂缝和跨中裂缝，同时实现了水平和竖直双向激励和采集信号的功能，实现了对加固钢板的剥离情况的主动监测，从而实现真正意义上的全寿命健康监测。

进一步的，加固钢板下端正对待检测混凝土梁内的智能骨料设有两个压电陶瓷传感器，两个压电陶瓷传感器分别与同一个智能骨料配套组成监测系统，对于损伤较大，需要进行加固的混凝土梁，在加固钢板外侧粘贴多个压电陶瓷传感器，并在加固钢板与传感器之间设有绝缘层，充分利用L型压电陶瓷同时具有水平和竖直双向激励和采集信号的功能，通过高频信号激励智能骨料,由高频信号采集系统采集加固钢板上传感器的输出信号并将该信号数据传至计算机分析系统，再次采用基于时间反演的信号分析方法，经损伤识别系统对加固钢板各个传感器所在位置的剥离状态进行评估。

附图说明

图1为本实用新型装置连接结构示意图。

图2为图1左视图。

图3为本实用新型剥离加固钢板结构示意图。

图4为本实用新型系统流程结构示意图。