[发明专利]一种预应力混凝土箱梁健康状况监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种预应力混凝土箱梁健康状况监测系统，其特征在于，所述预应力混凝土箱梁健康状况监测系统设置有：

电压采集器，用于获得预应力筋束两端的电压；

LVDT裂缝计，用于测量梁体的裂缝；

表面应变计，用于测量混凝土的变形；

压差式变形测量传感器，用于测量梁体的挠度；

振动传感器，用于测量梁体的振动参数；

所述电压采集器通过导线与处理器的输入端相连；LVDT裂缝计安装于箱梁的两端和跨中，通过导线与处理器的输入端相连；

所述压差式变形测量传感器安装于箱梁的端部和跨中位置，表面应变计、振动传感器通过导线与处理器连接，处理器通过导线与PC机连接。

2.如权利要求1所述的预应力混凝土箱梁健康状况监测系统，其特征在于，在预应力筋束上安装钢筋应变计，且在应变力筋束上设置若干测点，在测点处焊接导线，将预应力筋束靠近锚具的一段记为标准段。

3.如权利要求1所述的预应力混凝土箱梁健康状况监测系统，其特征在于，将钢筋应变计安装于预应力筋束中，将钢筋应变计的导线引出于箱梁模板外侧，与处理器的输入端相连。

4.如权利要求1所述的预应力混凝土箱梁健康状况监测系统，其特征在于，在绑扎钢筋时将导线一端接于预应力钢筋束中，另一端引出箱梁模板，与电压采集器相连，电压采集器与处理器的输入端相连。

5.如权利要求1所述的预应力混凝土箱梁健康状况监测系统，其特征在于，加速度传感器安装于梁的跨中位置，与处理器输入端相连，进行保护并记录起始数据。

6.一种运行权利要求1～5任意一项所述预应力混凝土箱梁健康状况监测系统的预应力混凝土箱梁健康状况监测方法，其特征在于，所述预应力混凝土箱梁健康状况监测方法根据测点的位置不同来测量任意点处的预应力筋束预应力的大小以及梁体的物理参数，经过监测，由处理器将数据传入PC机中，PC机中的相应软件对数据进行处理分析，绘制出相应的变量随时间变化曲线，通过相应软件对图形进行拟合分析，得出关于变量的函数表达式，实时的监测箱梁梁体的健康状况。

7.如权利要求6所述的预应力混凝土箱梁健康状况监测方法，其特征在于，所述预应力混凝土箱梁健康状况监测方法包括以下步骤：

第一步，将钢筋应变计安装于预应力钢筋束中，用导线将预应力筋束两端分别与电源正负极接通；将钢筋应变计的导线引出于箱梁模板外侧，与处理器的输入端相连；

第二步，在绑扎钢筋时将导线一端接于预应力钢筋束中，另一端引出箱梁模板，与电压采集器相连，电压采集器与处理器的输入端相连；

第三步，在箱梁的混凝土浇筑完成之后，将裂缝计安装于梁的两端和跨中，然后与处理器的输入端相连，对其进行保护并记录起始数据；

第四步，在箱梁的混凝土浇筑完成之后，将压差式变形测量传感器安装于梁的端部和跨中位置，将加速度传感器安装于梁的跨中位置，与处理器的输入端相连，对其进行保护并记录起始数据；

第五步，在系统安装完成之后，通过处理器传入的数据，PC机对数据进行处理分析，实时的监测预应力混凝土箱梁的物理参数，判断箱梁的健康状况。

8.如权利要求6所述的预应力混凝土箱梁健康状况监测方法，其特征在于，所述预应力混凝土箱梁健康状况监测方法在预应力筋束上安装钢筋应变计，且在预应力筋束上设置若干测点，在测点处焊接导线，将预应力筋束靠近锚具的一段记为标准段；接通电源，将两测点之间的钢筋段视为串联，由电学知识可知其中U₀,U_i,R₀,R_i分别表示标准段的电压，电阻和待测段的电压和电阻；

代入得：

由材料力学知识可知，钢筋应力：

联立上式得：

9.一种如权利要求6～8任意一项所述预应力混凝土箱梁健康状况监测方法在钢筋束预应力测量中的应用。

10.一种如权利要求6～8任意一项所述预应力混凝土箱梁健康状况监测方法在梁体健康状况监测中的应用。