本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域，尤其涉及一種基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性問(wèn)題日益受到關(guān)注。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)加固方法，如混凝土加固、鋼板加固等，存在施工復(fù)雜、施工周期長(zhǎng)、對(duì)結(jié)構(gòu)外觀影響大等缺點(diǎn)。此外，這些方法在應(yīng)對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)表面，如弧形橋梁和隧道時(shí)，施工難度更大，且難以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的均勻加固。

2、近年來(lái)，智能材料在結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸受到重視。形狀記憶合金是一種具有形狀記憶效應(yīng)的智能材料，能夠在特定溫度下恢復(fù)其原始形狀。利用形狀記憶合金的這一特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力加固。然而，現(xiàn)有的基于形狀記憶合金的加固系統(tǒng)多為手動(dòng)操作，缺乏智能化和自動(dòng)化的控制手段，導(dǎo)致施工效率低，且難以實(shí)現(xiàn)對(duì)加固效果的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整。

3、此外，現(xiàn)有系統(tǒng)在溫度控制和應(yīng)變監(jiān)測(cè)方面也存在不足，無(wú)法有效保證形狀記憶合金的加熱溫度和施加的預(yù)應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求，從而影響加固效果的穩(wěn)定性和可靠性。因此，開(kāi)發(fā)一種智能化、自動(dòng)化的基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，以提高施工效率和加固效果，具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，解決加固系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性不足的問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，包括三組并排設(shè)置的預(yù)應(yīng)力加固單元，每組所述預(yù)應(yīng)力加固單元均包括玻璃鋼板，所述玻璃鋼板的兩端分別安裝有第一固定塊和第二固定塊，所述第一固定塊和第二固定塊分別安裝在兩相鄰設(shè)置的管片上；

4、所述第一固定塊上設(shè)置有夾緊裝置和智能控制裝置，所述玻璃鋼板夾固在所述夾緊裝置上，所述夾緊裝置和所述智能控制裝置電連接；

5、三個(gè)所述第一固定塊上的智能控制裝置依次電連接在一起；

6、三組并排設(shè)置的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的中間組的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的所述第一固定塊上安裝有為智能控制裝置供電的電源。

7、可選的，所述夾緊裝置包括上夾片、下夾片和連接夾片；

8、多塊形狀記憶合金貫穿連接在所述第一固定塊的定位槽內(nèi)，所述上夾片和所述下夾片夾固在多塊形狀記憶合金的外露端，所述形狀記憶合金的內(nèi)側(cè)端通過(guò)所述連接夾片定位，所述形狀記憶合金的內(nèi)側(cè)端與所述玻璃鋼板的一端夾固在所述連接夾片與所述第一固定塊之間，所述連接夾片通過(guò)螺栓鎖緊在所述第一固定塊上。

9、可選的，所述智能控制裝置包括：控制芯片、應(yīng)變采集模塊、繼電模塊和溫控模塊，所述控制芯片分別和所述應(yīng)變采集模塊、所述繼電模塊、所述溫控模塊電連接，所述電源分別為所述控制芯片、所述應(yīng)變采集模塊、所述繼電模塊、所述溫控模塊供電。

10、可選的，所述控制芯片與智能終端無(wú)線連接，所述智能終端包括手機(jī)和/或電腦。

11、可選的，所述應(yīng)變采集模塊與應(yīng)變片電連接，所述應(yīng)變片設(shè)置有多個(gè)且均布在所述玻璃鋼板上。

12、可選的，所述繼電模塊包括多個(gè)繼電器，每個(gè)所述繼電器分別和一塊所述形狀記憶合金電連接，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的形狀記憶合金的獨(dú)立通電加熱控制；所述繼電器通過(guò)繼電連接線和所述形狀記憶合金電連接。

13、可選的，所述溫控模塊通過(guò)形狀記憶合金加熱連接導(dǎo)線與所述形狀記憶合金電連接，所述溫控模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述形狀記憶合金的溫度，并將溫度反饋至所述控制芯片。

14、可選的，所述電源與過(guò)載保護(hù)器電連接，所述電源通過(guò)所述過(guò)載保護(hù)器為所述智能控制裝置供電。

15、可選的，中間組的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的所述第一固定塊上的智能控制裝置通過(guò)左端結(jié)構(gòu)連接線與左端組的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的所述第一固定塊上的智能控制裝置電連接，中間組的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的所述第一固定塊上的智能控制裝置通過(guò)右端結(jié)構(gòu)連接線與右端組的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的所述第一固定塊上的智能控制裝置電連接。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

17、本發(fā)明的控制芯片接收來(lái)自應(yīng)變采集模塊的應(yīng)變數(shù)據(jù)和溫控模塊的溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制邏輯，控制繼電模塊對(duì)形狀記憶合金進(jìn)行通電加熱，使其產(chǎn)生形狀記憶效應(yīng)，施加預(yù)應(yīng)力以固定和加固玻璃鋼板。通過(guò)智能終端，用戶可以實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和加固效果，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和調(diào)整，提高施工的智能化和靈活性。

18、本發(fā)明通過(guò)控制芯片和智能終端的無(wú)線連接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)加固過(guò)程的智能化控制和遠(yuǎn)程管理，提高了施工效率和靈活性，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工人員的工作量和施工時(shí)間。

19、本發(fā)明適用于弧形橋梁、隧道等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的加固與修復(fù)，能夠有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性，具有廣泛的應(yīng)用前景，為結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域提供了一種新的解決方案。

技術(shù)特征：

1.一種基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，其特征在于：包括三組并排設(shè)置的預(yù)應(yīng)力加固單元，每組所述預(yù)應(yīng)力加固單元均包括玻璃鋼板（16），所述玻璃鋼板（16）的兩端分別安裝有第一固定塊（16-1）和第二固定塊（16-2），所述第一固定塊（16-1）和第二固定塊（16-2）分別安裝在兩相鄰設(shè)置的管片（14）上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，其特征在于：所述夾緊裝置包括上夾片（1）、下夾片（3）和連接夾片（15）；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，其特征在于，所述智能控制裝置包括：控制芯片（5）、應(yīng)變采集模塊（7）、繼電模塊（13）和溫控模塊（6），所述控制芯片（5）分別和所述應(yīng)變采集模塊（7）、所述繼電模塊（13）、所述溫控模塊（6）電連接，所述電源（12）分別為所述控制芯片（5）、所述應(yīng)變采集模塊（7）、所述繼電模塊（13）、所述溫控模塊（6）供電。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，其特征在于：所述控制芯片（5）與智能終端無(wú)線連接，所述智能終端包括手機(jī)和/或電腦。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，其特征在于：所述應(yīng)變采集模塊（7）與應(yīng)變片（11）電連接，所述應(yīng)變片（11）設(shè)置有多個(gè)且均布在所述玻璃鋼板（16）上。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，其特征在于：所述繼電模塊（13）包括多個(gè)繼電器，每個(gè)所述繼電器分別和一塊所述形狀記憶合金（2）電連接，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的形狀記憶合金（2）的獨(dú)立通電加熱控制；所述繼電器通過(guò)繼電連接線（9）和所述形狀記憶合金（2）電連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，其特征在于：所述溫控模塊（6）通過(guò)形狀記憶合金加熱連接導(dǎo)線（4）與所述形狀記憶合金（2）電連接，所述溫控模塊（6）用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述形狀記憶合金（2）的溫度，并將溫度反饋至所述控制芯片（5）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，其特征在于：所述電源（12）與過(guò)載保護(hù)器電連接，所述電源（12）通過(guò)所述過(guò)載保護(hù)器為所述智能控制裝置供電。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，其特征在于：中間組的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的所述第一固定塊（16-1）上的智能控制裝置通過(guò)左端結(jié)構(gòu)連接線（8）與左端組的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的所述第一固定塊（16-1）上的智能控制裝置電連接，中間組的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的所述第一固定塊（16-1）上的智能控制裝置通過(guò)右端結(jié)構(gòu)連接線（10）與右端組的所述預(yù)應(yīng)力加固單元中的所述第一固定塊（16-1）上的智能控制裝置電連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于形狀記憶合金的智能管片預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)，涉及結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域，包括三組并排設(shè)置的預(yù)應(yīng)力加固單元，每組預(yù)應(yīng)力加固單元均包括玻璃鋼板，玻璃鋼板的兩端分別安裝有第一固定塊和第二固定塊，第一固定塊和第二固定塊分別安裝在兩相鄰設(shè)置的管片上；第一固定塊上設(shè)置有夾緊裝置和智能控制裝置，玻璃鋼板夾固在夾緊裝置上，夾緊裝置和智能控制裝置電連接；三組并排設(shè)置的預(yù)應(yīng)力加固單元中的中間組的預(yù)應(yīng)力加固單元中的第一固定塊上安裝有為智能控制裝置供電的電源。本發(fā)明適用于弧形橋梁、隧道等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的加固與修復(fù)，能夠有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性，具有廣泛的應(yīng)用前景，為結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域提供了一種新的解決方案。

技術(shù)研發(fā)人員：張偉,石曉玉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28