[发明专利]一种建筑应力分布反映参数测试方法

说明书

本发明公开了一种建筑应力分布反映参数测试方法，其采用的测试系统包括微控制器模块和计算机，以及激励源和均匀布设在建筑物待测量区域内的多个电极；微控制器模块的输入端接有数据采集卡，数据采集卡的输入端接有放大器，激励源的输出端接有双极性激励转换电路，微控制器模块的输出端还接有激励选通开关和测试选通开关，激励选通开关与双极性激励转换电路的输出端连接，激励选通开关和测试选通开关均与多个电极连接，测试选通开关的输出端与放大器的输入端连接；其方法包括步骤：一、电压数据采集；二、有限元建模分析；三、确定能够反映建筑应力分布的电导率。本发明能够实时、移动式地检测建筑物的应力分布，检测效率高，检测精度高。

技术领域

本发明属于建筑应力分布测试技术领域，具体涉及一种建筑应力分布反映参数测试方法。

背景技术

电阻层析成像技术具有非侵入，无辐射等优点。尤其是在现代的工业检测，地质探测等方面有这广泛的应用前景和优势。建筑物由于设计和使用的过程中会产生应力分布不均，从而带来重大的安全隐患。现有的建筑应力测试产品成本高，检测装置需要埋到建筑物里面，不便于移动监测和推广使用。例如，采用钢筋混凝土结构建筑物声音震动和结构应力变化传感器对建筑应力分布进行检测时，其应力传感单元是需要埋入到混凝土结构中并且和混凝土浇筑成一体的，不仅不能满足移动测量的要求，而且如果埋入的传感单元出现问题，将会无法进行修复，同时也使得整个测试系统的成本以及后期维护成本变得很高。

为了解决以上问题并对建筑应力分布进行测试，专家学者们开始研究能够反映建筑应力分布的参数，试图通过测试能够反映建筑应力分布的参数，来间接测试建筑应力分布。例如，2005年1月吴献、李秀梅等人在第26卷第1期的期刊《东北大学学报(自然科学版)》上发表的论文《混凝土电导率与应变关系的实验研究》，其中对混凝土电导率与应变的关系进行了探讨，并指出“电导率升降规律基本上和应力规律同步，电导率变化是与混凝土损伤相联系的，电导率比应力更能直接反映试件内部的损伤情况”，即指明了电导率是能够反映建筑应力分布的参数。但是，现有技术中还缺乏进行电导率测试进而反映建筑应力分布的系统及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计新颖合理、实现方便且成本低、能够实时并移动式地检测建筑物的应力分布、检测效率高、检测精度高、实用性强、使用效果好、便于推广使用建筑应力分布反映参数测试系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种建筑应力分布反映参数测试系统，其特征在于：包括微控制器模块和与微控制器模块相接的计算机，以及激励源和均匀布设在建筑物待测量区域内的多个电极；所述微控制器模块的输入端接有数据采集卡，所述数据采集卡的输入端接有放大器，所述激励源的输出端接有双极性激励转换电路，所述双极性激励转换电路与微控制器模块的输出端连接，所述微控制器模块的输出端还接有激励选通开关和测试选通开关，所述激励选通开关与双极性激励转换电路的输出端连接，所述激励选通开关和测试选通开关均与多个电极连接，所述测试选通开关的输出端与放大器的输入端连接。

上述的一种建筑应力分布反映参数测试系统，其特征在于：所述电极的数量为16个。

上述的一种建筑应力分布反映参数测试系统，其特征在于：所述微控制器模块为单片机MSP430F149。

上述的一种建筑应力分布反映参数测试系统，其特征在于：所述双极性激励转换电路包括模拟开关CD4052，所述模拟开关CD4052的第1引脚、第5引脚、第12引脚和第14引脚依次对应与激励源的第二负极输出端P2、第二正极输出端N2、第一负极输出端P1和第一正极输出端N1连接，所述模拟开关CD4052的第6引脚、第9引脚和第10引脚依次对应与所述单片机MSP430F149的P3.6引脚、P3.5引脚和P3.4引脚连接。