[发明专利]一种FRP‑混凝土粘结界面的剥离损伤检测系统

说明书

技术领域

本发明实施例涉及无损检测领域，特别是涉及一种FRP-混凝土粘结界面的剥离损伤检测系统。

背景技术

纤维增强型复合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic，简称FRP)是由纤维材料与基体材料(树脂)按一定的比例混合后形成的高性能型材料。由于纤维增强型复合材料具有很好地比强度、比刚度、质轻而硬、不导电、回收利用少以及耐腐蚀的优点，所以基于该材料的黏贴加固技术在国内外备受关注。采用基于FRP材料的黏贴加固技术加固构件(或结构)时常用的方式是通过环氧树脂将FRP材料与构件(或结构)的表面黏贴在一起，因此外贴的FRP材料是否能够有效的提高加固后的构件(或结构)的承载力，主要取决于FRP材料与构件(或结构)界面是否能够有效的传递应力。

目前，在采用FRP材料加固混凝土结构时，被加固的结构最终破坏的主要原因是FRP材料与混凝土之间的界面剥离，界面剥离属于脆性破坏，这种破坏发生突然，并且没有明显的预兆，破坏时FRP材料的应变还处于较低的水平，FRP材料的高抗拉强度并没有得到充分的发挥，使加固结构的可靠性大大降低。因此，需要对FRP材料与混凝土之间的粘结界面进行检测，以便及时发现FRP材料与混凝土粘结界面的剥离损伤，以对加固结构及时采取修复措施，进一步确保加固结构的可靠性。

现有技术中采用激光检测的方法对FRP材料与混凝土之间的粘结界面进行检测，并且激光检测所使用的设备成本较高，以至于采用该方法检测FRP材料与混凝土之间的粘结界面剥离损伤的检测成本较高。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的FRP-混凝土粘结界面的剥离损伤检测系统成为本领域的技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种FRP-混凝土粘结界面的剥离损伤检测系统，在使用过程中降低了整个检测系统的成本，进而降低了检测成本。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种FRP-混凝土粘结界面的剥离损伤检测系统，包括：

信号发生器，用于产生激励信号；

压电陶瓷驱动器，用于依据所述激励信号产生第一应力波；

压电陶瓷传感器，用于接收第二应力波，并将所述第二应力波转换处理后得到相应的应力波数据，并发送所述应力波数据；所述第二应力波为所述第一应力波通过待检测FRP-混凝土粘结界面后得到的；

数据分析装置，用于采用波动分析法对所述应力波数据进行分析得到相应的数据信息，并依据所述数据信息及预先存储的、与处于健康状态下的所述待检测FRP-混凝土粘结界面对应的标准信息判断所述待检测FRP-混凝土粘结界面是否发生剥离损伤；

所述压电陶瓷驱动器与所述待检测FRP-混凝土结构相结合；所述压电陶瓷传感器粘贴于所述待检测FRP-混凝土粘结界面的表面；所述压电陶瓷驱动器与所述压电陶瓷传感器分别位于所述待检测FRP-混凝土粘结界面的两侧。

可选的，所述激励信号包括正弦信号；所述应力波数据包括正弦应力波数据；所述标准信息包括标准幅值；

所述数据分析装置包括：

幅值分析模块，用于采用幅值分析法对所述正弦应力波数据进行分析得到与所述正弦应力波数据对应的幅值；

比较模块，用于将所述幅值与所述标准幅值进行比较，得到所述幅值与所述标准幅值的幅值差；

判断模块，用于判断所述幅值差是否在预设范围内，如果是，则所述待检测FRP-混凝土粘结界面没有发生剥离损伤；否则，所述待检测FRP-混凝土粘结界面发生剥离损伤。

可选的，所述激励信号还包括扫频信号；所述应力波数据还包括扫频应力波数据；所述标准信息还包括标准能量值；

所述数据分析装置还包括：

能量分析模块，用于采用小波包能量分析法对所述扫频应力波数据进行分析，得到与所述扫频应力波数据对应的能量值；

所述比较模块，还用于将所述能量值与所述标准能量值进行比较，得到所述能量值与所述标准能量值的比值；

所述判断模块，还用于判断所述比值是否满足预设条件，如果是，则所述待检测FRP-混凝土粘结界面没有发生剥离损伤；否则，所述待检测FRP-混凝土粘结界面发生剥离损伤。

可选的，所述压电陶瓷传感器包括：

转换模块，用于接收第二应力波，并将所述第二应力波转换为初始应力波数据；

滤波模块，用于对所述初始应力波数据进行滤波处理，得到相应的应力波数据；

发送模块，用于发送所述应力波数据。