[发明专利]一种混凝土裂缝监测方法及系统

说明书

本发明公开一种混凝土裂缝监测方法及系统。本发明提供的混凝土裂缝监测方法及系统，根据混凝土结构的载荷逐渐增大时，接收器收集到的应力波的参数变化趋势监测混凝土结构中是否存在裂缝。随着混凝土结构荷载的递增，若应力波的传播时间差增大，且其幅值衰减，则可确定应力波对应的压电智能传感器组的驱动器和接收器之间存在裂缝。本发明提供的混凝土裂缝监测方法及系统，对混凝土结构的表面平整度要求较低，各驱动器和各接收器通过钻孔灌浆的方式埋置在混凝土结构中，不影响混凝土结构的正常使用，能够监测混凝土结构内部的裂缝。

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土结构领域，特别是涉及一种混凝土裂缝监测方法及系统。

背景技术

裂缝是混凝土梁桥典型的病害，现有技术中通常采用直接测量法对混凝土结构的裂缝宽度进行监测。采用外贴法在混凝土结构外部粘贴传感器，也能够实现对裂缝分布的监测。但是，现有裂缝监测技术对混凝土结构的表面平整度要求较高，不仅费时费力，还会影响结构的正常使用。而且，现有技术仅能测量混凝土结构表面的裂缝，无法监测混凝土结构内部的裂缝。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土裂缝监测方法及系统，对混凝土结构的表面平整度要求较低，不影响混凝土结构的正常使用，能够监测混凝土结构内部的裂缝。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种混凝土裂缝监测方法，所述监测方法包括：

获取混凝土结构的载荷逐渐增大时，各压电智能传感器组中接收器收集到的应力波，每一所述压电智能传感器组包括相对设置的一个驱动器和一个所述接收器，各所述驱动器和各所述接收器通过钻孔灌浆的方式埋置在所述混凝土结构中；

判断是否满足裂缝条件，所述裂缝条件为随着荷载的递增，所述应力波的传播时间差增大，且所述应力波的幅值衰减；

若是，确定满足裂缝条件的应力波对应的压电智能传感器组的驱动器和接收器之间存在裂缝。

可选的，所述获取混凝土结构的载荷逐渐增大时，各压电智能传感器组中接收器收集到的应力波之前，还包括：

在所述混凝土结构的目标区域的表面制造特征散斑，所述目标区域为布设所述压电智能传感器组的区域；

获取混凝土结构的载荷由零逐渐增大时，数码相机拍摄的所述目标区域的表面变形图和表面参考图，所述表面参考图为所述混凝土结构的载荷为零时所述目标区域的表面图，所述表面变形图为所述混凝土结构的载荷大于零时所述目标区域的表面图。

可选的，所述在所述混凝土结构的目标区域的表面制造特征散斑，具体包括：

在所述目标区域的表面均匀涂覆白漆；

在涂覆好白漆的所述目标区域的表面涂抹黑色斑点。

可选的，所述确定满足裂缝条件的应力波对应的压电智能传感器组的驱动器和接收器之间存在裂缝之后，还包括：

将所述表面变形图和所述表面参考图转换为灰度图，获得与所述表面变形图对应的变形灰度图及与所述表面参考图对应的参考灰度图；

以裂缝区域为中心，在所述参考灰度图上选择方形处理区域，获得参考处理区域，所述裂缝区域为满足裂缝条件的应力波对应的压电智能传感器组所在的区域；

以裂缝区域为中心，在所述变形灰度图上选择方形处理区域，获得变形处理区域；

根据参考几何点像素与变形几何点像素的相关性，确定与各参考几何点对应的变形几何点的位置，所述参考几何点为所述参考灰度图上的几何点，所述变形几何点为所述变形灰度图上的几何点；

根据各所述参考几何点的坐标及与各所述参考几何点对应的所述变形几何点的坐标确定裂缝宽度。