[发明专利]一种利用兰姆波传感器测量混凝土梁板力学性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土领域，具体是一种利用兰姆波传感器测量混凝土梁板力学性能的方法。

背景技术

新旧混凝土结构的力学性能检测主要有破损检测和超声波检测等。超声波检测具有非破坏性、频率稳定、测试精度高、测量迅速和结构简单等优点，在建筑结构检测领域具有广泛的应用情景。目前常用超声波的波型有纵波和声表面波。但是纵波在混凝土构件内经常发生来回反射并且由于混凝土本身粘滞性等影响，探测精度不高，因此在实际操作中还是需要进行混凝土的取样检测。同时由于声表面波是主要在混凝土表面传播，其传播能量无法深入混凝土结构的内部，因此探测深度也非常有限。兰姆波作为在弹性板中特有的板波，具有很长的传播距离，同时激发的兰姆波存在多个振动模态可供测量选择。并且理论研究表明混凝土内部缺陷对兰姆波传播影响不大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种探测精度、深度高的利用兰姆波传感器测量混凝土梁板力学性能的方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用兰姆波传感器测量混凝土梁板力学性能的方法，在混凝土梁板表面布置相应的待测点，分别安装兰姆波传感器的激发端和接收装置，待测点的数量根据需要进行设置，且要求所有混凝土梁板的粗骨料的直径小于波长，使得兰姆波的波长满足以下公式：波速＝频率×波长，在待测点处测量兰姆波的波速，重复测量每个待测点获得的兰姆波波速并取其平均波速v；混凝土密度ρ通过查询商品混凝土密度表获得，利用方程计算兰姆波传播方向的弹性常数c_kk，再利用兰姆波的色散关系，选择相应的模态并推定混凝土梁板的力学性能。

作为本发明进一步的方案：所述的待测点在混凝土梁板表面任意选取。

作为本发明进一步的方案：所述的兰姆波波速由兰姆波传感器的激发端直接读取。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过非损伤方式获得了混凝土梁板的材料力学性质，克服了以前纵波检测和声表面波检测的种种弊端，极大地推动了兰姆波传感器的应用范围。本发明是已有兰姆波传感器技术的延伸，在检测设备制造和加工上不存在任何困难，在测试和数据分析上完全按照兰姆波传感器的常用方式。在已知混凝土梁板厚度情况下，通过激发一定频率的兰姆波，通过兰姆波传感器将会获取兰姆波的波速，通过相应的色散分析，可以推定唯一的混凝土梁板的材料力学性能。

附图说明

图1是混凝土梁板兰姆波测试示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本发明实施例中，一种利用兰姆波传感器测量混凝土梁板力学性能的方法，在混凝土的梁板上下布置不同的测点，将兰姆波传感器的激发端分别布置在其上下表面，兰姆波传感器的激发端将会发出一定频率的兰姆波，兰姆波在混凝土梁板内部传播后由兰姆波传感器的接收装置获取信号，这里的兰姆波波速可以由兰姆波传感器的激发端测得，可以在不同的待测点进行多次测量，取其多次的平均值，获得其平均波速v。混凝土密度ρ可以通过查询商品混凝土密度表获得，接着利用方程估算兰姆波传播方向的弹性常数c_kk。最后利用兰姆波的色散关系精确推定混凝土梁板的动态弹性模量。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。