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原文传递一种预应力混凝土梁无损检测系统及方法

专利名称：	一种预应力混凝土梁无损检测系统及方法
摘要：	本发明属于混凝土梁无损检测技术领域，公开了一种预应力混凝土梁无损检测系统及方法，包括：预应力采集模块、强度检测模块、抗渗检测模块、主控模块、抗裂测试模块、预应力模拟模块、数据存储模块、显示模块。本发明通过强度检测模块对混凝土强度进行鉴定和智能分析，准确判断混凝土结构的强度；同时，通过预应力模拟模块分别建立预应力筋与混凝土单元，只需明确预应力筋的预加力、截面面积、线膨胀系数、弹性模量，便可计算出施加在预应力筋上的降温值，该方法考虑了预应力筋的实际效应，能有效模拟预应力效果，在复杂预应力混凝土结构中，只需计算预应力筋的降温值，其计算结果准确、计算方法高效。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湖南城市学院
发明人：	冯浩雄;黄国平;彭智高;姚鑫;姚胜泉;刘立群
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910421624.3
公开号：	CN110108864A
代理机构：	重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	包晓静
分类号：	G01N33/38(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	413000 湖南省益阳市迎宾东路518号
主权项：	1.一种预应力混凝土梁无损检测方法，其特征在于，所述预应力混凝土梁无损检测方法包括：第一步，利用预应力传感器采集混凝土梁预应力数据；利用强度检测设备检测混凝土梁强度数据；利用抗渗检测设备检测混凝土梁抗渗信息，基于定性检测与定位检测共同检测混凝土梁缺陷；第二步，利用测试设备测试混凝土梁抗裂性能；第三步，利用模拟程序对混凝土梁预应力进行模拟操作；第四步，利用存储器存储采集的预应力数据、检测的强度、抗渗数据信息以及缺陷信息；第五步，利用显示器显示采集的预应力数据、检测的强度、抗渗数据信息、抗裂测试信息、模拟结果以及缺陷信息。 2.如权利要求1所述的预应力混凝土梁无损检测方法，其特征在于，所述预应力混凝土梁无损检测方法的混凝土梁定位检测与定性检测具体包括： (1)定性检测：通过露在两端表面的锚头/钢绞线进行激振和拾振，在预应力梁两端钢绞线露出端上分别固定一个传感器S31SC，用激振导向器尖端部分紧贴钢绞线端面中心部位，然后用打击锤敲击激振导向器，分别记录下预应力梁两端的检测数据，进而对整个钢绞线的压浆饱满度加以分析； (2)定位检测：应用冲击回波等效波速法检测，根据设计文件找出预应力梁孔道坐标，标出孔道位置，沿孔道走向均匀标出测点，间距宜≤20cm，依次激振检测点，根据弹性波的反射特性来判断缺陷的具体位置；当孔道压浆存在缺陷时： 1)激振的弹性波在缺陷处会产生反射； 2)激振的弹性波从梁底部反射回来所用的时间比压浆密实的地方长，即得到的等效波速慢； 3)根据反射信号及等效速度的特点，利用IEEV法检测缺陷的位置，推断压浆缺陷的类型和规模大小。 3.如权利要求1所述的预应力混凝土梁无损检测方法，其特征在于，所述预应力混凝土梁无损检测方法的强度检测方法如下： (1)通过检测设备基于声阻抗法获得试验混凝土梁试块的声速；在传声介质与待试验混凝土梁试块不接触的状态下，使声源与传声介质耦合，控制所述声源向传声介质发射预定频率、幅度和波形的声波信号，并接收所述声波信号经传声介质与空气界面反射后回波到达声源的回波幅值；在传声介质与待测试验混凝土梁试块接触的状态下，使声源与传声介质耦合，控制所述声源向传声介质发射所述声波信号，并接收所述声波信号经传声介质与试验混凝土梁试块界面反射后回波到达声源的回波幅值；通过回波幅值为和回波幅值为计算传声介质与试验混凝土梁试块界面的声压反射系数；通过所述声压反射系数计算待试验混凝土梁试块的特性阻抗，及根据所述特性阻抗计算所述待测试验混凝土梁试块的声速； (2)基于混凝土梁抗压强度与混凝土梁声速之间的关系推导出混凝土梁试块的强度；通过检测设备测试标准混凝土梁试块的声速；将所测试块在压力机上的破坏极限荷载为混凝土梁试块的抗压强度；通过软件程序获取混凝土梁试块声速与混凝土梁试块抗压强度之间的关系式； (3)基于试验混凝土梁的实测参数及设计录入参数以现场回弹法快速判定局部实体的混凝土梁强度并评测各部位强度的偏离情况；建立测评的三维数据模型，并将三维数据按照空间位置作为唯一ID存储为数组数据，利用所述三维数据模型评测各部位强度相对于全局抗压强度的偏离情况；所述实测参数的输入方式为：输入三维立体模型下各个分部分项抗压强度测量的实测参数，并且与三维数据对应存储为数组数据；所述设计录入参数的输入方式为：输入三维立体模型下各个分部分项抗压强度的设计录入参数，并且与三维数据对应存储为数组数据。 4.如权利要求1所述的预应力混凝土梁无损检测方法，其特征在于，所述预应力混凝土梁无损检测方法的预应力模拟方法如下： 1)通过模拟程序根据结构布置和尺寸建立混凝土梁结构单元； 2)根据混凝土梁结构中配置的预应力筋规格和尺寸，建立预应力筋单元； 3)通过对预应力筋单元施加降温值，使预应力筋收缩而产生的收缩力来模拟预应力筋对混凝土梁的预压应力；降温值与预压应力之间的关系为：其中，△T为需施加的降温值、N为预应力筋的有效预加力、A为预应力筋的截面面积、α为预应力筋的线膨胀系数、E为预应力筋的弹性模量。 5.一种基于权利要求1所述预应力混凝土梁无损检测方法的预应力混凝土梁无损检测系统，其特征在于，所述预应力混凝土梁无损检测系统包括：预应力采集模块，与主控模块连接，用于通过预应力传感器采集混凝土梁预应力数据；强度检测模块，与主控模块连接，用于通过强度检测设备检测混凝土梁强度数据；抗渗检测模块，与主控模块连接，用于通过抗渗检测设备检测混凝土梁抗渗信息；主控模块，与预应力采集模块、强度检测模块、抗渗检测模块、抗裂测试模块、预应力模拟模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；抗裂测试模块，与主控模块连接，用于通过测试设备测试混凝土梁抗裂性能；预应力模拟模块，与主控模块连接，用于通过模拟程序对混凝土梁预应力进行模拟操作；数据存储模块，与主控模块连接，用于通过存储器存储采集的预应力数据、检测的强度、抗渗数据信息；显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的预应力数据、检测的强度、抗渗数据信息、抗裂测试信息、模拟结果。 6.一种应用权利要求1～4任意一项所述预应力混凝土梁无损检测方法的信息数据处理终端。
所属类别：	发明专利