[实用新型]一种受力损伤自感应混凝土桥面板

说明书

一种受力损伤自感应混凝土桥面板，构造上包含钢筋混凝土桥面板节段(1)拼接而成，相邻钢筋混凝土桥面板节段(1)之间设置有导线端口；每个钢筋混凝土桥面板节段(1)内包括有若干碳纤维砂浆块(2)；每个碳纤维砂浆块(2)内设置有电极(3)、纵向连接钢筋(4)和横向连接钢筋(5)用于构建应力及损伤传感装置；纵向连接钢筋(4)和横向连接钢筋(5)分别沿纵向和横向穿过碳纤维砂浆块(2)再深入到整个钢筋混凝土桥面板节段(1)内，通过连接钢筋将各个钢筋混凝土桥面板节段(1)形成整体；电极(3)为一个网状钢丝，在钢筋混凝土桥面板节段(1)内通过导线连接至导线端口，以实现整个受力损伤自感应混凝土桥面板的线路连接。

技术领域

实用新型属于桥梁工程混凝土桥面板监测领域。

背景技术

混凝土桥面板是混凝土桥梁中的关键组成部分，它直接承受车辆及人行荷载并将其传递至主梁等主要承力构件。混凝土桥面板有多种常见病害，比如冻融循环、钢筋腐蚀、碱性反应、交通超载等。这些病害可引发混凝土及铺装开裂，影响交通通行，对桥梁结构安全及耐久性造成影响。因此，在既有和新建的混凝土桥梁中，对混凝土桥面板受力状态及损伤情况的监测十分必要。目前专门针对混凝土桥面板的损伤监测不多。一般而言，桥梁构件健康监测可以通过安装传感器来采集构件响应数据并进行评估，但长期监测对传感器耐久性有很高的要求。另一方面，针对混凝土桥面板损伤检测技术主要包括人工巡检、超声波裂缝探伤、基于图像的裂缝识别、基于振动特性的混凝土损伤检测等。人工巡检直观便捷，但主观因素大；超声波裂缝探伤精度高，但受限于成本；基于图像的裂缝识别限于空间位置；基于振动特性的探伤技术在精度上还存在进步的空间。总之，混凝土桥面板损伤监测和检测方法存在着巡检效率低、成本高、技术成熟度不够等问题。

近年来，研究表明掺入短切碳纤维的水泥砂浆具有良好的压敏特性和力学性能。所谓压敏特性是指这种材料的电学特性(如电阻)与材料的应变存在相关性。这对开发具有受力状态及损伤自感应桥梁构件具有重要意义。目前，这种材料在桥梁中的应用大多集中于基于其力学性能的构造加固，而基于材料压敏特点的损伤自感应智能桥梁构件并不多见。

发明内容

实用新型的目的是为了克服针对混凝土桥面板病害裂缝监测和检测技术上的不足，提供一种具有损伤自感应功能的混凝土桥面板构件。

实用新型解决上述技术问题的具体技术方案如下：

一种受力损伤自感应混凝土桥面板，其特征在于，构造上由钢筋混凝土桥面板节段1拼接而成，相邻钢筋混凝土桥面板节段1之间设置有导线端口；每个钢筋混凝土桥面板节段1内包括有若干碳纤维砂浆块2；每个碳纤维砂浆块2内设置有电极3、纵向连接钢筋4和横向连接钢筋5用于构建应力及损伤传感装置；纵向连接钢筋4和横向连接钢筋5分别沿纵向和横向穿过碳纤维砂浆块2再深入到整个钢筋混凝土桥面板节段1内，通过连接钢筋将各个钢筋混凝土桥面板节段1形成整体；电极3为一个网状钢丝，在钢筋混凝土桥面板节段1内通过导线连接至导线端口，以实现整个受力损伤自感应混凝土桥面板的线路连接。

所述的受力损伤自感应混凝土桥面板，其特征在于，进一步的，钢筋混凝土桥面板节段1内，碳纤维砂浆块2的嵌入位置与交通车辆轮迹线区域吻合。

所述的受力损伤自感应混凝土桥面板，其特征在于，进一步的，所述电极3为平面细钢丝网，等间距插入在碳纤维砂浆块2之中，并在桥面板底侧伸出，每一个碳纤维砂浆块2中按照等间距布设四块平面细钢丝网；每一块钢丝网在突出位置附近焊接有独立导线，并将导线进行集约整理便于检测及组装延长。

所述的受力损伤自感应混凝土桥面板，其特征在于，电极3为4片网格状金属铁丝网，可以沿纵向等间距布置，但需注意电极3应该与纵向连接钢筋4、横向连接钢筋5隔离开；电极3在钢筋混凝土桥面板节段1底侧伸出部位与导线7相连。

与现有混凝土桥面板监测与检测技术相比，实用新型具有以下特点：