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原文传递一种桥梁智能自修复系统及方法

专利名称：	一种桥梁智能自修复系统及方法
摘要：	本发明公开了一种桥梁智能自修复系统及方法，包括：在桥梁梁体下方每隔设定距离设置桥梁挠度检测装置，桥梁挠度检测装置检测桥梁挠度数据并将所述数据传送至控制器；在桥梁的裂缝发生处设置形状记忆聚合物‑碳纤维布；供电单元与控制器和形状记忆聚合物‑碳纤维布分别连接；桥梁挠度数据超过设定阈值时，控制器控制供电单元为形状记忆聚合物‑碳纤维布提供电流；所述形状记忆聚合物‑碳纤维布在电流的刺激下，利用其形状记忆效应产生的恢复力调整桥梁的挠度。本发明有益效果：形状记忆聚合物‑碳纤维布受力均匀，受到外界刺激变形大，可较好地修复裂缝和减小挠度；不会增大桥梁结构的自重，可以大面积使用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东大学
发明人：	杨则英;祁文超;曲建波;王浩;张涛;郑茂源;张亚磊;曲永业;谢馨楠
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910569293.8
公开号：	CN110273384A
代理机构：	济南圣达知识产权代理有限公司
代理人：	董雪
分类号：	E01D22/00(2006.01);E;E01;E01D;E01D22
申请人地址：	250061 山东省济南市历下区经十路17923号
主权项：	1.一种桥梁智能自修复系统，其特征在于，包括：控制器、桥梁挠度检测装置、供电单元和形状记忆聚合物-碳纤维布；在桥梁梁体下方每隔设定距离设置桥梁挠度检测装置，所述桥梁挠度检测装置检测桥梁挠度数据并将所述数据传送至控制器；在桥梁的裂缝发生处设置形状记忆聚合物-碳纤维布；供电单元与控制器和形状记忆聚合物-碳纤维布分别连接；桥梁挠度数据超过设定阈值时，控制器控制供电单元为形状记忆聚合物-碳纤维布提供电流；所述形状记忆聚合物-碳纤维布在电流的刺激下，利用其形状记忆效应产生的恢复力调整桥梁的挠度。 2.如权利要求1所述的一种桥梁智能自修复系统，其特征在于，所述形状记忆聚合物-碳纤维布中的纤维方向与桥梁裂缝扩大趋势的受力方向一致。 3.如权利要求1所述的一种桥梁智能自修复系统，其特征在于，所述形状记忆聚合物-碳纤维布的材料包括：碳纤维丝90％，铜丝5％，聚乙二醇二丙烯酸酯水凝胶3％，聚丁二烯共聚物2％。 4.如权利要求1所述的一种桥梁智能自修复系统，其特征在于，所述形状记忆聚合物-碳纤维布的制备过程包括：将碳纤维丝和铜丝按设定的重量份数比混织成丝束；将得到的丝束编织成碳纤维基布；将碳纤维基布浸润在聚乙二醇二丙烯酸酯水凝胶和聚丁二烯共聚物水凝胶的混合液中；浸润完成后，对碳纤维基布进行烘干和烫平，得到单层的形状记忆聚合物-碳纤维布。 5.如权利要求1所述的一种桥梁智能自修复系统，其特征在于，所述供电单元包括：蓄电池以及与蓄电池连接的太阳能板，所述太阳能板将光能转换为电能存储到蓄电池中。 6.一种桥梁智能自修复方法，其特征在于，包括：在桥梁的裂缝位置设置形状记忆聚合物-碳纤维布；检测桥梁挠度，当桥梁挠度数据超过设定的阈值时，向形状记忆聚合物-碳纤维布提供电流；形状记忆聚合物-碳纤维布在电流的刺激下，利用其形状记忆效应产生的恢复力调整桥梁的挠度。 7.如权利要求6所述的一种桥梁智能自修复方法，其特征在于，在桥梁的裂缝位置设置形状记忆聚合物-碳纤维布，具体方法为：对粘贴区域进行表面打磨，除去混凝土表层的薄弱层；对混凝土表面凹陷部位采用找平材料填补平整；粘贴区域包括转角时，采用找平材料将转角修理成为光滑的圆弧；涂刷底层胶，涂刷浸渍胶，粘贴形状记忆聚合物-碳纤维布；在最后一层形状记忆聚合物-碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍胶；形状记忆聚合物-碳纤维布粘贴完毕后采用锚固装置进行固定。
所属类别：	发明专利