常州江苏大学工程技术研究院
Changzhou Engineering and Technology Institute of Jiangsu University
一、项目成果简介
本课题开发研制了本发明提供一种结构监测系统及其方法,可将连续纤维材料例如FRP筋导电系统用于监测工程结构的应变,本发明降低工程结构健康检测系统的成本,同时满足工程结构健康检测系统的需求。
图1 自监测系统示意图
二、性能指标
将所述工程结构的待检测部位设有开槽;在开槽内先刷绝缘胶,将FRP筋布置在开槽内,在FRP筋上设有若干导电胶形成n个电极,开槽内再刷绝缘胶形成绝缘层;所述FRP筋上的n个电极中最外侧的两端电极通过导线与恒流源和电流表串联;FRP筋中除最外侧两端电极外,相邻的两个电极形成独立的电阻单元,将每个电阻单元的端部电极分别通过导线与电压仪连接,所述电压仪用于测量每个电阻单元的电阻,所述电压仪与数据采集和分析系统连接,所述数据采集和分析系统用于根据电压仪所测的电压变化,换算为FRP筋的变形量,判别FRP筋的应力状态。
本发明所述结构监测方法,首先在工程结构待监测部位上设计纵向开槽和/或沿工程结构外表面设计螺旋布置的开槽,其深度可低于纵向开槽,以上开槽均可用于绝缘层、FRP筋、电极、导线等的布置。工程结构纵向开槽、螺旋开槽的内部均注入一层绝缘胶,养护后,使开槽的周边形成薄层绝缘层,并与工程结构粘结良好,以保证工程结构与FRP筋、电极等均绝缘。工程结构受力时,FRP筋在其布置方向受到力,FRP筋产生轴向变形,FRP筋电阻发生变化,输出电阻发生变化,数据分析系统根据电阻实测值,计算电阻变化值,换算为FRP筋轴向变形,判别FRP筋的应力状态,输出相应结果,以达到实时监测锚具结构,实现工程结构健康监测的目的。
三、适用范围、市场前景
本成果主要涉及结构健康监测技术领域,尤其是涉及一种基于CFRP材料,具备降低工程结构健康检测系统的成本,同时满足工程结构健康检测系统的需求。
四、投资概算
配套软硬件设备,额度:50-100万元。
五、合作方式
专利转让。