预制梁柱节点螺栓导波损伤监测系统

实时评估螺栓健康

通过对预制梁柱节点螺栓在循环荷载下进行导波健康监测，实现对螺栓损伤状态的实时评估。

Zhang, Yue · Liu, J. · Cui, Xiushi · 李东升

Journal of Building Engineering 2024

技术优势

区分损伤类型

提出两个损伤指数，分别反映拉伸损伤和松动损伤，可识别螺栓的不同失效模式。

定量评估损伤程度

损伤指数随漂移比的变化可用解析式拟合，从而由导波信号反推螺栓屈服状态。

方法经过试验验证

对四个不同预制梁节点进行循环加载试验，并布置PZT传感器监测导波信号，验证了方法的可行性。

应用场景

• 装配式结构健康监测：用于装配式节点螺栓的日常巡检和震后快速评估，替代人工目视检查。
• 导波无损检测：利用导波传播特性实现螺栓内部损伤的非接触式检测，无需破坏结构。
• 螺栓连接监测：针对螺栓连接在循环荷载下的拉伸和松动损伤进行在线监测，保障节点安全。
• PZT传感器应用：通过PZT传感器激发和接收导波，实现低成本、高灵敏度的损伤识别。