一种混凝土梁预应力值和预应力损失监测方法

摘要

本发明涉及一种混凝土梁预应力值和预应力损失监测方法，从粘贴在预应力混凝土梁的压电陶瓷的压电导纳信号中提取共振频率和均方根偏差识别预应力混凝土梁的预应力值，提取共振频率偏移指标和均方根偏差偏移指标识别预应力混凝土梁的预应力损失。为预应力混凝土梁预应力值和预应力损失的实时监测提供了新的途径。与现有技术相比，本发明可以实现快速监测，能够在没有布置测量预应力值的传感器的预应力混凝土梁快速得到预应力值和预应力损失，从而准确评估预应力混凝土梁正常使用状态下的承载力。

主权项

一种混凝土梁预应力值和预应力损失监测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）在预应力混凝土梁上粘贴压电陶瓷片，将阻抗分析仪与压电陶瓷片相连，采用千斤顶张拉预应力，压力环测量预应力值，通过阻抗分析仪得到压电陶瓷的压电导纳信号；2）对压电导纳信号进行分析处理，得到共振频率和均方根偏差，根据共振频率和均方根偏差进行经验曲线拟合建立预应力值和共振频率、均方根偏差之间的关系， 所述均方根偏差的计算公式为：式中：Y_k为压电导纳信号，N为压电导纳信号的采样点数目， (Y_k)_i为初始状态下的压电导纳信号，(Y_k)_j为采集状态下的压电导纳信号；3）选取锚固后的预应力混凝土梁的预应力值和测得的压电导纳信号作为参考信号，对共振频率和均方根偏差进行分析处理，得到共振频率偏移指标和均方根偏差偏移指标，所述共振频率偏移指标的计算公式为：△f/△f_u=( f_j–f_i)/( f_u–f_i)，f_i为初始状态下的共振频率，f_j为采集状态下的共振频率，f_u为最终状态下的共振频率，均方根偏差偏移指标的计算公式为：△R/△R_u=(R_j–R_i)/(R_u–R_i)，R_i为初始状态下的均方根偏差，R_j为采集状态下的均方根偏差，R_u为最终状态下的均方根偏差；4）根据共振频率和均方根偏差得到预应力值，根据共振频率偏移指标和均方根偏差偏移指标进行经验曲线拟合建立预应力损失和共振频率偏移指标和均方根偏差偏移指标之间的关系，由这种关系得到预应力混凝土梁的预应力损失，经验曲线拟合为，式中：x分别为共振频率、共振频率偏移、均方根偏差和均方根偏差偏移指标；y分别为预应力值或预应力损失，预应力损失△F/F计算公式为△F/F=(F_PSN‑ F_PSi)/F_PSN (i=1, 2, …, N‑1)，F_PSi为i工况下的预应力值，F_PSN为最终工况下的预应力值；a₁和a₂分别为经验拟合系数。