專利名稱：一種桁架結(jié)構(gòu)損傷診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程學(xué)科的結(jié)構(gòu)破損診斷領(lǐng)域，涉及一種桁架結(jié)構(gòu)損傷診斷方法。
背景技術(shù)：
桁架結(jié)構(gòu)在許多工業(yè)及民用建筑中廣泛應(yīng)用，如空間屋架、塔吊、輸電塔架、桁架橋梁等。由于使用年限的增長，以及環(huán)境腐蝕、災(zāi)害荷載等的影響，桁架結(jié)構(gòu)將不可避免的發(fā)生損傷，必須對結(jié)構(gòu)中的損傷狀況作出及時準(zhǔn)確的診斷，以便于維修加固避免災(zāi)難性的后果發(fā)生。傳統(tǒng)的損傷診斷方法或裝置，大多都是利用可視的局部的實驗方法，如超聲波方法、磁場方法、溫度場方法以及采用該方法的各類裝置等。然而上述方法或裝置，存在如下 缺陷首先，要求事先大概知道損傷位置，其次，要求被檢測部位設(shè)備可以到達(dá)，因此預(yù)判性較差，工作量大耗費高，且不適用于大型土木工程結(jié)構(gòu)的損傷診斷。有鑒于此，本發(fā)明人結(jié)合從事結(jié)構(gòu)損傷診斷領(lǐng)域研究工作多年的經(jīng)驗，對上述技術(shù)領(lǐng)域的缺陷進(jìn)行長期研究，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種桁架結(jié)構(gòu)損傷診斷方法，方法簡便，成本低廉，所需設(shè)備簡單，易于操作實施，能檢測出微小損傷，并能對桁架結(jié)構(gòu)的健康工作狀況作長期監(jiān)測。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種桁架結(jié)構(gòu)損傷診斷方法，包括以下步驟首先，在待測桁架結(jié)構(gòu)的每根桿件中部均安裝一個無線應(yīng)變傳感器；其次，利用一臺無線數(shù)據(jù)采集儀器，定期采集待測桁架結(jié)構(gòu)在相同的靜態(tài)條件下(即結(jié)構(gòu)完全靜止，沒有發(fā)生振動的情況)各桿件的應(yīng)變值；最后，將采集的數(shù)據(jù)通過診斷程序，得出待測桁架結(jié)構(gòu)中各桿件的損傷狀況診斷結(jié)論。其中，所述診斷程序包括以下步驟首先，求出每根桿件的應(yīng)變變化率，即將每次采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)和上一次采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)求差值，然后再將差值除以上一次的應(yīng)變值即得應(yīng)變變化率；然后將所得的應(yīng)變變化率跟一個事先定義的閥值做比較，小于閥值所對應(yīng)的那些桿件即可診斷為未損傷桿件，而大于閥值所對應(yīng)的那些桿件即可診斷為發(fā)生損傷的桿件，且應(yīng)變變化率越大則說明損傷程度越嚴(yán)重。進(jìn)一步，所述診斷程序是指設(shè)由無線數(shù)據(jù)采集儀器第一次采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)為ef (i = I ~ I/,其中況為桁架結(jié)構(gòu)的桿件數(shù)目，上標(biāo)“ I ”表示第一次測量)，第二次采集的
應(yīng)變數(shù)據(jù)為式( =1^Λθ,則各桿件的應(yīng)變變化率可由下列公式求得
權(quán)利要求
1.一種桁架結(jié)構(gòu)損傷診斷方法，其特征在于包括以下步驟首先，在待測桁架結(jié)構(gòu)的每根桿件中部均安裝一個無線應(yīng)變傳感器；其次，利用一臺無線數(shù)據(jù)采集儀器，定期采集待測桁架結(jié)構(gòu)在相同的靜態(tài)條件下(即結(jié)構(gòu)完全靜止，沒有發(fā)生振動的情況)各桿件的應(yīng)變值；最后，將采集的數(shù)據(jù)通過診斷程序，得出待測桁架結(jié)構(gòu)中各桿件的損傷狀況診斷結(jié)論； 其中，所述診斷程序包括以下步驟首先，求出每根桿件的應(yīng)變變化率，即將每次采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)和上一次采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)求差值，然后再將差值除以上一次的應(yīng)變值即得應(yīng)變變化率；然后將所得的應(yīng)變變化率跟一個事先定義的閥值做比較，小于閥值所對應(yīng)的那些桿件即可診斷為未損傷桿件，而大于閥值所對應(yīng)的那些桿件即可診斷為發(fā)生損傷的桿件，且應(yīng)變變化率越大則說明損傷程度越嚴(yán)重。
2.如權(quán)利要求I所述的一種桁架結(jié)構(gòu)損傷診斷方法，其特征在于所述診斷程序是指設(shè)由無線數(shù)據(jù)采集儀器第一次采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)為< (i = I ~況,其中F為桁架結(jié)構(gòu)的桿件數(shù)目，上標(biāo)“ I ”表示第一次測量)，第二次采集的應(yīng)變數(shù)據(jù)為礦(I = I ~ AO，則各桿件的應(yīng)變變化率可由下列公式求得 將各桿件的應(yīng)變變化率^^ ( : = 1~AT )和一個事先給定的閥值4做比較4可以根據(jù)測試儀器的精度水平和診斷經(jīng)驗確定(如一般情況可取6 = 0.05 )，小于P的那些AS所對應(yīng)的桿件即診斷為未損傷桿件，而大于P的那些所對應(yīng)的桿件即診斷為損傷桿件，且Aei值越大則表明所對應(yīng)的桿件損傷程度越嚴(yán)重。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種桁架結(jié)構(gòu)損傷診斷方法，包括以下步驟首先，在桁架結(jié)構(gòu)的每根桿件中部安裝一個無線應(yīng)變傳感器；其次，利用一臺無線數(shù)據(jù)采集儀器，定期采集結(jié)構(gòu)在相同的靜態(tài)條件下(即結(jié)構(gòu)完全靜止，沒有發(fā)生振動的情況)各桿件的應(yīng)變值；最后，將采集的數(shù)據(jù)通過診斷程序，即可對桁架結(jié)構(gòu)的損傷狀況作出準(zhǔn)確診斷。本案所提的方法，只需要一臺無線數(shù)據(jù)采集儀器和若干個無線應(yīng)變傳感器，易于操作實施，能檢測出微小損傷，并能對桁架結(jié)構(gòu)的健康工作狀況作長期監(jiān)測。
文檔編號G01N33/00GK102809631SQ20121028975
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者楊秋偉, 楊麗君, 孫斌祥 申請人:紹興文理學(xué)院