[发明专利]基于弦振频率的裂缝宽度变化监测方法

摘要

本发明公开了一种基于弦振频率的裂缝宽度变化监测方法，该法采用一定刚度的传递弹簧和钢弦进行一定构造的连接组合，采用感应线圈测试裂缝先后状态的钢弦振动频率，通过力学原理计算裂缝宽度的变化值，从而实现裂缝宽度变化的拟动态监测。据此，发明人还设计制作了相应监测装置。使用该监测方法和装置，结合发明人经材料力学及结构动力学方法推导的基于弹簧的刚度、钢弦的振动物理特性的高准确度裂缝宽度变化求解公式，可以实现裂缝宽度的变化识别和监测，降低人的劳动强度和测试成本，受温度影响小，可广泛适用于大坝、房屋建筑、桥梁结构等裂缝宽度变化的识别与监测。

主权项

一种基于弦振频率的裂缝宽度变化监测方法，其特征在于：在裂缝两侧的结构表面，垂直裂缝方向分别钻孔植筋或焊接2个材料、尺寸相同的底座支架；将钢弦的一端穿入其中一个底座支架顶端的螺杆开孔中，钢弦的另一端与传递弹簧一端连接，传递弹簧另一端与另一底座支架顶端的螺杆相连接；在结构物表面靠近钢弦一侧安装感应线圈并与频率计相连，采用螺帽在底座支架顶端拧紧，使传递弹簧、钢弦和底座支架充分受力；不定时或定时读取钢弦的实测频率fi，按公式计算获得裂缝宽度的变化值；其中，钢弦长度、截面面积、弹性模量及质量密度分别为l、s、e、传递弹簧的刚度为k，f0表示传递弹簧、钢弦及底座支架充分受力后、裂缝宽度变化前的钢弦振动初始频率读数，fi为第i次读取的钢弦振动频率，ΔL为裂缝宽度变化量。