一種梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟：1）在梁結(jié)構(gòu)上放置一個(gè)可移動(dòng)的質(zhì)量塊，利用質(zhì)量塊的重力對(duì)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力加載，然后按照移動(dòng)規(guī)律逐次移動(dòng)質(zhì)量塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次靜力加載；2）利用無(wú)線(xiàn)位移傳感器、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器測(cè)量獲得每次加載后梁結(jié)構(gòu)的撓度參數(shù)；3）定期重復(fù)上述過(guò)程來(lái)采集撓度參數(shù)；4）依次將每相鄰兩期所采集的撓度參數(shù)作為一組輸入到損傷監(jiān)測(cè)器中，即可監(jiān)測(cè)出梁結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷，損傷的部位以及嚴(yán)重程度。本發(fā)明無(wú)需要求事先大概知道損傷位置，克服了現(xiàn)有技術(shù)預(yù)判性較差的缺陷；同時(shí)，本發(fā)明所需設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，易于操作實(shí)施，能對(duì)梁結(jié)構(gòu)的健康工作狀況作長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法，具體涉及一種梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝 置及其監(jiān)測(cè)方法，屬于土木工程檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法

【背景技術(shù)】
[0002] 梁結(jié)構(gòu)是工業(yè)及民用建筑中最常見(jiàn)的一種構(gòu)件，如公路、鐵路橋梁，框架梁，雨篷 梁等。由于受到長(zhǎng)期荷載以及環(huán)境腐蝕等的影響，梁結(jié)構(gòu)將不可避免的出現(xiàn)裂紋等損傷狀 況，必須對(duì)這些損傷情況進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)，以便于及時(shí)維修加固，從而避免災(zāi)難性的后果發(fā) 生。
[0003] 傳統(tǒng)的損傷監(jiān)測(cè)方法如超聲波方法、磁場(chǎng)方法、溫度場(chǎng)方法等，都要求事先大概知 道損傷位置，并要求被檢測(cè)部位設(shè)備可以到達(dá)，因此預(yù)判性較差，工作量大耗費(fèi)高，故不適 用于大型土木工程結(jié)構(gòu)的損傷監(jiān)測(cè)。
[0004] 因此，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，確有必要提供一種改進(jìn)的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置及其 監(jiān)測(cè)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，易于操作實(shí)施，并 能對(duì)梁結(jié)構(gòu)的健康工作狀況作長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置，其用 于監(jiān)測(cè)梁結(jié)構(gòu)的損傷情況，其包括質(zhì)量塊、無(wú)線(xiàn)位移傳感器、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器以及損傷監(jiān) 測(cè)器；其中，所述質(zhì)量塊布置于梁結(jié)構(gòu)上并能在梁結(jié)構(gòu)上移動(dòng)；所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器設(shè)置 于梁結(jié)構(gòu)上，其和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器無(wú)線(xiàn)連接；所述損傷監(jiān)測(cè)器和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器連接。
[0008] 本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)一步設(shè)置為：所述梁結(jié)構(gòu)具體為懸臂梁，所述無(wú) 線(xiàn)位移傳感器設(shè)置在懸臂梁的自由端。
[0009] 本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置還可設(shè)置為：所述梁結(jié)構(gòu)具體為簡(jiǎn)支梁，所述無(wú)線(xiàn) 位移傳感器設(shè)置在簡(jiǎn)支梁的跨中位置。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān) 測(cè)方法，其包括如下步驟： 1) ，在待測(cè)梁結(jié)構(gòu)上放置一個(gè)可移動(dòng)的質(zhì)量塊，利用該質(zhì)量塊的重力對(duì)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜 力加載，然后按照移動(dòng)規(guī)律逐次移動(dòng)該質(zhì)量塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次靜力加載； 2) ，利用無(wú)線(xiàn)位移傳感器、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器測(cè)量獲得每次加載后梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置處 的撓度參數(shù)； 3) ，定期重復(fù)上述過(guò)程來(lái)采集撓度參數(shù)； 4) ，依次將每相鄰兩期所采集的撓度參數(shù)作為一組輸入到損傷監(jiān)測(cè)器中，即可監(jiān)測(cè)出 梁結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷，損傷的部位以及嚴(yán)重程度。
[0011] 本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)一步為：所述質(zhì)量塊的重量為梁結(jié)構(gòu) 自重的l/KTl/20 ;所述質(zhì)量塊的移動(dòng)軌跡為直線(xiàn)，每次移動(dòng)的間距為梁結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)的1/10， 每次移動(dòng)質(zhì)量塊以后靜止放置10分鐘開(kāi)始測(cè)量讀數(shù)。
[0012] 本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)一步為：當(dāng)梁結(jié)構(gòu)為懸臂梁時(shí)，其關(guān) 鍵位置在自由端；當(dāng)梁結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)支梁時(shí)，其關(guān)鍵位置在跨中。
[0013] 本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法還為：所述損傷監(jiān)測(cè)器的診斷過(guò)程包括 如下步驟： 首先，將相鄰兩期所采集的撓度參數(shù)求差值，即將后一期采集的參數(shù)減去前一期采集 的參數(shù)，從而得到一個(gè)撓度差向量； 然后，將所得的撓度差向量繪制成曲線(xiàn)圖； 最后根據(jù)所得曲線(xiàn)圖來(lái)判定梁結(jié)構(gòu)的損傷狀況，若所得圖形基本為一條直線(xiàn)則表明梁 結(jié)構(gòu)沒(méi)有損傷，若所得圖形為一條折線(xiàn)則表明梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了損傷，損傷部位在折線(xiàn)的 轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，折線(xiàn)所形成的尖角越小則表明損傷越嚴(yán)重。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： 1. 本發(fā)明無(wú)需要求事先大概知道損傷位置，克服了現(xiàn)有技術(shù)預(yù)判性較差的缺陷； 2. 本發(fā)明所需設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，易于操作實(shí)施； 3. 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)工作量大耗費(fèi)高的缺陷，能對(duì)梁結(jié)構(gòu)的健康工作狀況作長(zhǎng) 期監(jiān)測(cè)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用于簡(jiǎn)支梁時(shí)的實(shí)施示意圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用于懸臂梁時(shí)的實(shí)施示意圖。
[0017] 圖3是當(dāng)簡(jiǎn)支梁中節(jié)點(diǎn)③-④之間的位置處分別發(fā)生20%和30%的剛度損傷時(shí)， 應(yīng)用本發(fā)明對(duì)簡(jiǎn)支梁進(jìn)行損傷監(jiān)測(cè)的結(jié)果圖。
[0018] 圖4是當(dāng)懸臂梁結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)⑥-⑦之間的位置處分別發(fā)生15%和40%的剛度損傷 時(shí)，應(yīng)用本發(fā)明對(duì)懸臂梁進(jìn)行損傷監(jiān)測(cè)的結(jié)果圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1 圖1是本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用于簡(jiǎn)支梁9的實(shí)施示意圖，其由質(zhì)量塊1、無(wú) 線(xiàn)位移傳感器2、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器3以及損傷監(jiān)測(cè)器4等幾部分組成。其中，所述質(zhì)量塊 1布置于簡(jiǎn)支梁9上并能在簡(jiǎn)支梁9上移動(dòng)。所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器2設(shè)置于簡(jiǎn)支梁9上，其 和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器3無(wú)線(xiàn)連接。具體的說(shuō)，所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器2設(shè)置在簡(jiǎn)支梁9的跨 中位置。所述損傷監(jiān)測(cè)器1和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器3連接。
[0020] 為了模擬損傷情況，預(yù)先假設(shè)圖1中節(jié)點(diǎn)③-④之間的位置處分別發(fā)生了 20%和 30%的剛度損傷。
[0021] 應(yīng)用本案所提方法對(duì)圖1所示簡(jiǎn)支梁9進(jìn)行損傷監(jiān)測(cè)的步驟如下： 首先，在圖1簡(jiǎn)支梁上放置一個(gè)可移動(dòng)的質(zhì)量塊1，利用該質(zhì)量塊1的重力對(duì)簡(jiǎn)支梁9 進(jìn)行靜力加載，然后按照一定的移動(dòng)規(guī)律逐次移動(dòng)該質(zhì)量塊1，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)簡(jiǎn)支梁9進(jìn)行多次 靜力加載； 其次，利用無(wú)線(xiàn)位移傳感器2、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器3測(cè)量獲得每次加載后簡(jiǎn)支梁9關(guān)鍵 位置處的撓度參數(shù)； 第三，定期（如每月一次）重復(fù)上述過(guò)程來(lái)采集撓度參數(shù)； 最后，依次將每相鄰兩期所采集的撓度參數(shù)作為一組輸入到損傷監(jiān)測(cè)器4中，即可監(jiān) 測(cè)出簡(jiǎn)支梁9是否發(fā)生損傷，損傷的部位以及嚴(yán)重程度。
[0022] 其中，所述質(zhì)量塊1的重量取為簡(jiǎn)支梁9自重的1/10。所述質(zhì)量塊1的移動(dòng)軌跡 為直線(xiàn)，每次移動(dòng)的間距為簡(jiǎn)支梁9總長(zhǎng)的1/10,每次移動(dòng)質(zhì)量塊1以后靜止放置10分鐘 開(kāi)始測(cè)量讀數(shù)。
[0023] 所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器2布置在簡(jiǎn)支梁9的關(guān)鍵位置處，即圖1中所示的簡(jiǎn)支梁9 跨中處。
[0024] 所述損傷監(jiān)測(cè)器4的診斷過(guò)程包括如下步驟： 首先，將相鄰兩期所采集的撓度參數(shù)求差值，即將后一期采集的參數(shù)減去前一期采集 的參數(shù)，從而得到一個(gè)撓度差向量； 然后，將所得的撓度差向量繪制成曲線(xiàn)圖； 最后根據(jù)所得曲線(xiàn)圖來(lái)判定簡(jiǎn)支梁9的損傷狀況，若所得圖形基本為一條直線(xiàn)則表明 簡(jiǎn)支梁9沒(méi)有損傷，若所得圖形為一條折線(xiàn)則表明簡(jiǎn)支梁9已經(jīng)發(fā)生了損傷，損傷部位在折 線(xiàn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，折線(xiàn)所形成的尖角越小則表明損傷越嚴(yán)重。
[0025] 上述診斷程序的實(shí)施方式可以有多種，只要按照上述步驟實(shí)現(xiàn)上述功能即可。在 本實(shí)施例中，診斷過(guò)程采用了如下方式： 設(shè)由數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)第一期采集的撓度數(shù)據(jù)為 ￥ G = 1 ~ iV, F為質(zhì)量塊移動(dòng)的總次數(shù)，上標(biāo)" 1 "表示第一期測(cè)量），第二期采集的撓度 數(shù)據(jù)為W ,則相應(yīng)的撓度差心rf1可采用下列公式計(jì)算獲得： (1) 并將所得的所有撓度差值依次排列成一個(gè)撓度差向量- 。然后，將 所得的撓度差向量繪制成曲線(xiàn)圖；最后根據(jù)所得曲線(xiàn)圖來(lái)判定簡(jiǎn)支梁9的損傷狀況，若所 得圖形基本為一條直線(xiàn)則表明簡(jiǎn)支梁9沒(méi)有損傷，若所得圖形為一條折線(xiàn)則表明簡(jiǎn)支梁9 已經(jīng)發(fā)生了損傷，損傷部位在折線(xiàn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，折線(xiàn)所形成的尖角越小則表明損傷越嚴(yán)重。
[0026] 為了說(shuō)明本案所提方法的先進(jìn)性，我們將節(jié)點(diǎn)③-④之間的位置處分別發(fā)生了 20%和30%的剛度損傷時(shí)的損傷監(jiān)測(cè)結(jié)果列于圖3中。其中虛線(xiàn)為20%損傷時(shí)的監(jiān)測(cè)結(jié)果， 實(shí)線(xiàn)為30%損傷時(shí)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。由圖3可見(jiàn)，當(dāng)簡(jiǎn)支梁9出現(xiàn)損傷時(shí)，輸出的撓度差圖形將 出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置剛好在損傷位置處（即節(jié)點(diǎn)③-④之間），折線(xiàn)所形成的尖角越 小則表明損傷越嚴(yán)重（圖3中對(duì)應(yīng)30%損傷的實(shí)折線(xiàn)所組成的尖角顯然比對(duì)應(yīng)20%損傷的 虛折線(xiàn)所形成的尖角要?。?br> [0027] 實(shí)施例2 圖2是本發(fā)明的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用于懸臂梁9'的實(shí)施示意圖，其由質(zhì)量塊Γ、 無(wú)線(xiàn)位移傳感器2'、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器3'以及損傷監(jiān)測(cè)器4'等幾部分組成。其中，所述質(zhì) 量塊Γ布置于懸臂梁9'上并能在懸臂梁9'上移動(dòng)。所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器2'設(shè)置于懸臂 梁9'上，其和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器3'無(wú)線(xiàn)連接。具體的說(shuō)，所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器2'設(shè)置在 懸臂梁9'的自由端。所述損傷監(jiān)測(cè)器Γ和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器3'連接。
[0028] 為了模擬損傷情況，預(yù)先假設(shè)圖2中節(jié)點(diǎn)⑥-⑦之間的位置處分別發(fā)生了 15%和 40%的剛度損傷。
[0029] 應(yīng)用本案所提方法對(duì)圖2所示懸臂梁9'進(jìn)行損傷監(jiān)測(cè)的步驟如下： 首先，在圖1簡(jiǎn)支梁上放置一個(gè)可移動(dòng)的質(zhì)量塊Γ，利用該質(zhì)量塊Γ的重力對(duì)懸臂梁 9'進(jìn)行靜力加載，然后按照一定的移動(dòng)規(guī)律逐次移動(dòng)該質(zhì)量塊Γ，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)懸臂梁9'進(jìn)行 多次靜力加載； 其次，利用無(wú)線(xiàn)位移傳感器2'、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器3'測(cè)量獲得每次加載后懸臂梁9'關(guān) 鍵位置處的撓度參數(shù)； 第三，定期（如每月一次）重復(fù)上述過(guò)程來(lái)采集撓度參數(shù)； 最后，依次將每相鄰兩期所采集的撓度參數(shù)作為一組輸入到損傷監(jiān)測(cè)器4'中，即可監(jiān) 測(cè)出懸臂梁9'是否發(fā)生損傷，損傷的部位以及嚴(yán)重程度。
[0030] 其中，所述質(zhì)量塊Γ的重量取為懸臂梁9'自重的1/10。所述質(zhì)量塊Γ的移動(dòng)軌 跡為直線(xiàn)，每次移動(dòng)的間距為懸臂梁9'總長(zhǎng)的1/10,每次移動(dòng)質(zhì)量塊Γ以后靜止放置10 分鐘開(kāi)始測(cè)量讀數(shù)。
[0031] 所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器2'布置在懸臂梁9'的關(guān)鍵位置處，即圖2中所示的懸臂梁 9'自由端處。
[0032] 所述損傷監(jiān)測(cè)器4'的診斷過(guò)程包括如下步驟： 首先，將相鄰兩期所采集的撓度參數(shù)求差值，即將后一期采集的參數(shù)減去前一期采集 的參數(shù)，從而得到一個(gè)撓度差向量； 然后，將所得的撓度差向量繪制成曲線(xiàn)圖； 最后根據(jù)所得曲線(xiàn)圖來(lái)判定懸臂梁9'的損傷狀況，若所得圖形基本為一條直線(xiàn)則表明 懸臂梁9'沒(méi)有損傷，若所得圖形為一條折線(xiàn)則表明懸臂梁9'已經(jīng)發(fā)生了損傷，損傷部位在 折線(xiàn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，折線(xiàn)所形成的尖角越小則表明損傷越嚴(yán)重。
[0033] 上述診斷程序的實(shí)施方式可以有多種，只要按照上述步驟實(shí)現(xiàn)上述功能即可。在 本實(shí)施例中，診斷程序采用了如下方式： 設(shè)由數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)第一期采集的撓度數(shù)據(jù)為4 ( I = 1 ~ F，F(xiàn)為質(zhì)量塊移動(dòng)的總次 數(shù)，上標(biāo)" 1"表示第一期測(cè)量），第二期采集的撓度數(shù)據(jù)為4 ,則相應(yīng)的撓度差Δ&24可采用 下列公式計(jì)算獲得： (1) 并將所得的所有撓度差值依次排列成一個(gè)撓度差向量。然后，將 所得的撓度差向量繪制成曲線(xiàn)圖；最后根據(jù)所得曲線(xiàn)圖來(lái)判定懸臂梁9'的損傷狀況，若所 得圖形基本為一條直線(xiàn)則表明懸臂梁9'沒(méi)有損傷，若所得圖形為一條折線(xiàn)則表明懸臂梁 9'已經(jīng)發(fā)生了損傷，損傷部位在折線(xiàn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，折線(xiàn)所形成的尖角越小則表明損傷越嚴(yán) 重。
[0034] 為了說(shuō)明本案所提方法的先進(jìn)性，我們將圖2中節(jié)點(diǎn)⑥-⑦之間的位置處分別發(fā) 生了 15%和40%的剛度損傷時(shí)損傷監(jiān)測(cè)結(jié)果列于圖4中。其中虛線(xiàn)為15%損傷時(shí)的監(jiān)測(cè)結(jié) 果，實(shí)線(xiàn)為40%損傷時(shí)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。由圖4可見(jiàn)，當(dāng)懸臂梁9'出現(xiàn)損傷時(shí)，輸出的撓度差圖 形將出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置剛好在損傷位置處（即節(jié)點(diǎn)⑥-⑦之間），折線(xiàn)所形成的尖 角越小則表明損傷越嚴(yán)重（圖4中對(duì)應(yīng)40%損傷的實(shí)折線(xiàn)所組成的尖角顯然比對(duì)應(yīng)15%損 傷的虛折線(xiàn)所形成的尖角要?。?。
[0035] 以上的【具體實(shí)施方式】?jī)H為本創(chuàng)作的較佳實(shí)施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng) 作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置，其用于監(jiān)測(cè)梁結(jié)構(gòu)的損傷情況，其特征在于：包括質(zhì)量 塊、無(wú)線(xiàn)位移傳感器、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器以及損傷監(jiān)測(cè)器；其中，所述質(zhì)量塊布置于梁結(jié)構(gòu) 上并能在梁結(jié)構(gòu)上移動(dòng)；所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器設(shè)置于梁結(jié)構(gòu)上，其和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器無(wú) 線(xiàn)連接；所述損傷監(jiān)測(cè)器和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述梁結(jié)構(gòu)具體為懸臂梁， 所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器設(shè)置在懸臂梁的自由端。
3. 如權(quán)利要求1所述的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述梁結(jié)構(gòu)具體為簡(jiǎn)支梁， 所述無(wú)線(xiàn)位移傳感器設(shè)置在簡(jiǎn)支梁的跨中位置。
4. 一種采用權(quán)利要求1所述的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：包括如 下步驟： 1) ，在待測(cè)梁結(jié)構(gòu)上放置一個(gè)可移動(dòng)的質(zhì)量塊，利用該質(zhì)量塊的重力對(duì)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜 力加載，然后按照移動(dòng)規(guī)律逐次移動(dòng)該質(zhì)量塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次靜力加載； 2) ，利用無(wú)線(xiàn)位移傳感器、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀器測(cè)量獲得每次加載后梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置處 的撓度參數(shù)； 3) ，定期重復(fù)上述過(guò)程來(lái)采集撓度參數(shù)； 4) ，依次將每相鄰兩期所采集的撓度參數(shù)作為一組輸入到損傷監(jiān)測(cè)器中，即可監(jiān)測(cè)出 梁結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷，損傷的部位以及嚴(yán)重程度。
5. 如權(quán)利要求4所述的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述質(zhì)量塊的 重量為梁結(jié)構(gòu)自重的1/ΚΓ1/20 ;所述質(zhì)量塊的移動(dòng)軌跡為直線(xiàn)，每次移動(dòng)的間距為梁結(jié) 構(gòu)總長(zhǎng)的1/10,每次移動(dòng)質(zhì)量塊以后靜止放置10分鐘開(kāi)始測(cè)量讀數(shù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：當(dāng)梁結(jié)構(gòu)為懸 臂梁時(shí)，其關(guān)鍵位置在自由端；當(dāng)梁結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)支梁時(shí)，其關(guān)鍵位置在跨中。
7. 如權(quán)利要求6所述的梁結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述損傷監(jiān)測(cè) 器的診斷過(guò)程包括如下步驟： 首先，將相鄰兩期所采集的撓度參數(shù)求差值，即將后一期采集的參數(shù)減去前一期采集 的參數(shù)，從而得到一個(gè)撓度差向量； 然后，將所得的撓度差向量繪制成曲線(xiàn)圖； 最后根據(jù)所得曲線(xiàn)圖來(lái)判定梁結(jié)構(gòu)的損傷狀況，若所得圖形基本為一條直線(xiàn)則表明梁 結(jié)構(gòu)沒(méi)有損傷，若所得圖形為一條折線(xiàn)則表明梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了損傷，損傷部位在折線(xiàn)的 轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，折線(xiàn)所形成的尖角越小則表明損傷越嚴(yán)重。
【文檔編號(hào)】G01N3/14GK104101542SQ201310117530
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月7日
【發(fā)明者】周衛(wèi)東, 卓春笑, 沈光明, 陳威文 申請(qǐng)人:華匯工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司