[发明专利]一种混凝土绝对应力的测量装置及方法

权利要求书

1.一种混凝土绝对应力的测量装置，包括第一不锈钢管和第二不锈钢管，其特征在于：第一不锈钢管的端口A和端口B均为开口，第二不锈钢管垂直设置在靠近端口B的第一不锈钢管的侧面，第二不锈钢管的端口C为开口并与第一不锈钢管相连通，第二不锈钢管的端口D密封；第一不锈钢管内部，靠近端口A的位置处设置有第一超声波接收探头，端口C的上方位置处设置有超声波发射探头；第二不锈钢管内部，靠近端口D的位置处设置有第二超声波接收探头。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土绝对应力的测量装置，其特征在于：所述第一不锈钢管和第二不锈钢管内壁设置有一层发泡塑料。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土绝对应力的测量装置，其特征在于：所述发泡塑料的厚度为3毫米。

4.根据权利要求1或2所述的一种混凝土绝对应力的测量装置，其特征在于：所述第一不锈钢管及第二不锈钢管上与第一超声波接收探头、超声波发射探头、第二超声波接收探头的位置相对应处分别设置有固定孔，固定孔上设置有螺杆，螺杆一端与与相应探头上的螺孔连接，另一端从固定孔伸出，使用螺母对相应探头进行拧紧固定。

5.一种利用权利要求1所述装置的混凝土绝对应力的测量方法，包括按顺序进行的如下步骤：

步骤[1]在浇筑混凝土时，将上述装置预先埋置在预定的位置，通过捆绑在混凝土结构的钢筋上实现固定，然后浇筑混凝土，浇筑完毕后，第一不锈钢管内部的混凝土材料通过端口A及端口B与周围的混凝土结构直接连接，第二不锈钢管由于其端口D封闭，其内部混凝土材料与装置外部的混凝土结构相隔离；

步骤[2]使用超声检测设备对超声波发射探头进行激励，由第二超声波接收探头来接收，获取混凝土构件无应力状态下的超声波传播速度v₀；

步骤[3]使用超声检测设备对超声波发射探头进行激励，由第一超声波接收探头来接收，对沿σ1方向传播的超声波进行测量，获取沿混凝土结构主应力σ1方向传播的超声波的传播速度v_t；

步骤[4]根据下述公式计算得出混凝土结构内部在σ1方向上的主应力σ1的大小：

$\frac{v_t-v_0}{v_0}=K({\mathrm{\σ}}_1+{\mathrm{\σ}}_2)$

式中，K为超声波的声弹性系数，σ2为0。