[发明专利]钢-混组合结构界面粘结滑移的实时监测系统

说明书

本发明公开了一种钢‑混组合结构界面粘结滑移损伤的实时监测系统，包括多个超声探头阵列、信号发生器和多通道数据采集系统，多个超声探头呈直线间隔布置方式粘贴在钢‑混组合结构中钢板的外表面上，其中，多个超声探头中的一个为驱动器超声探头，其余为线性阵列的信号采集超声探头，驱动器超声探头位于线性阵列的一端外；信号发生器激发出脉冲电压激励信号并输入给驱动器超声探头，以使驱动器超声探头产生超声应力波；多通道数据采集系统同时采集线性阵列的信号采集超声探头的电压信号并实现损伤识别。该实时监测系统，可广泛应用在大型钢‑混凝土组合结构的界面粘结滑移的实施监测中，检测精度高，响应速度快，设备组成简单，成本低。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，尤其涉及一种钢-混组合结构界面粘结滑移的实时监测系统。

背景技术

钢-混凝土组合结构结合了钢结构和混凝土结构的优点，充分发挥材料特性，具有良好的力学性能，被广泛地应用于国内外大型桥梁、超高层建筑、地铁结构、港口航道、国防工程和海洋工程中。为保证钢材和混凝土的协同受力、提高钢-混界面的粘结性能，近年来各种新型的界面连接方式(如抗拔不抗剪连接件)和综合抗裂措施相继问世。然而，由于混凝土的收缩徐变、温度变化和构件所承受的复杂荷载作用等诸多原因，钢-混组合结构容易产生界面粘结滑移损伤，严重影响钢-混凝土组合结构构件的极限承载力，威胁着钢-混凝土组合结构的安全与耐久性。因此，钢-混组合结构界面粘结滑移的监测十分重要。

传统的无损监测技术(NDT)，如超声监测法、射线法、光纤法等，已被广泛地应用于实际工程中。然而，目前缺乏针对钢-混组合结构尤其是已竣工的钢-混组合结构界面粘结滑移的高效实时监测方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种钢-混组合结构界面粘结滑移的实时监测系统，

根据本发明实施例的钢-混组合结构界面粘结滑移损伤的实时监测系统，包括：

多个超声探头，多个所述超声探头呈直线间隔布置方式粘贴在所述钢-混组合结构中钢板的外表面上，其中，多个所述超声探头中的一个为驱动器超声探头，其余为线性阵列的信号采集超声探头，所述驱动器超声探头位于所述线性阵列的一端外；

信号发生器，所述信号发生器与所述驱动器超声探头导线连接，所述信号发生器激发出脉冲电压激励信号并输入给所述驱动器超声探头，以使所述驱动器超声探头产生超声应力波；

多通道数据采集系统，所述多通道数据采集系统分别与所述线性阵列的所述信号采集超声探头导线连接，以同时采集所述线性阵列的所述信号采集超声探头的电压信号并基于多道面波分析方法实现损伤识别。

根据本发明实施例的钢-混组合结构界面粘结滑移损伤的实时监测系统，设备组成简单，监测成本低廉，检测精度高，响应速度快，可实现实时监测，可广泛应用大型钢-混凝土组合结构的界面粘结滑移监测中，将对保证结构的健康与安全发挥重大作用。

根据本发明的一个实施例，所述驱动器超声探头与所述线性阵列之间的间隔距离大于所述线性阵列中的两两相邻的所述信号采集超声探头之间的间隔距离，且需依据待监测构件的特性经过计算得到。

根据本发明的一个实施例，还包括示波器，所述示波器与所述驱动器超声探头相邻的一个所述信号采集超声探头导线连接。

根据本发明的一个实施例，还包括终端工作站，所述终端工作站与所述多通道数据采集系统导线连接，以使所述多通道数据采集系统将采集信号导入所述终端工作站，所述终端工作站对采集信号进行频散特性分析。

根据本发明进一步的实施例，所述终端工作站还用于输出损伤详细信息。

根据本发明再进一步的实施例，所述终端工作站还用于发出报警信息。