一種橋梁板式支座抗傾覆預警裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于公路交通領域，具體涉及一種橋梁板式支座抗傾覆預警裝置。
【背景技術】
[0002]隨著現代運輸業的不斷發展，車輛超載問題也日益突出，雖然設計留有的富余并不一定會引起橋梁的突然性的垮塌。但是超載加偏載卻有可能導致橋梁失穩發生突然的傾覆性垮塌，給人民生命安全財產安全造成嚴重威脅。例如2012年哈爾濱市三環路群力高架橋洪湖路上行匝道由于車輛嚴重超載而導致匝道傾覆、車輛翻落地面，造成人員傷亡的特大道路交通事故。因此，通過監測橋梁支座兩側及橫向受力變化情況，便可反演出橋梁的傾覆風險，判斷其是否處于正常范圍。如若存在風險，通過橋梁兩側的指示燈提醒車輛向反偏載一側行駛，以降低橋梁發生傾覆的風險。
[0003]一直以來，橋梁支座的監測主要是通過傳統的手工和目測的方法進行的，例如借助望遠鏡等簡單工具進行檢查，一般必須到橋下登梯或使用高花費的橋梁監測車進行檢測。雖然各類測力支座的出現，但更多的是關注支座的受力性能以及橋梁的豎向受力狀況。因此，上述檢測方法并不能很好監測橋梁的橫向傾覆風險，更不要說對車輛行駛提供一個良好的引導。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種橋梁板式支座抗傾覆預警裝置，能夠準確、有效地檢測橋梁支座狀況并反演出梁體的傾覆風險，若存在風險則可通過道路兩邊的指示燈引導車輛。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型包括板式橡膠支座，板式橡膠支座內橫向設置有若干薄鋼板，最上層薄鋼板的橫向兩側設置有若干壓電陶瓷，最上層薄鋼板的縱向兩端設置有若干應變片，壓電陶瓷通過電荷放大電路和欠壓繼電器連接第一指示燈，應變片通過半橋惠斯通電路和過壓繼電器連接第二指示燈，電荷放大電路和半橋惠斯通電路均連接電源。
[0006]所述電源包括均與電荷放大電路和半橋惠斯通電路連接的低壓直流電源，低壓直流電源連接有固態繼電器。
[0007]所述壓電陶瓷具有兩組，兩組壓電陶瓷對稱布置在板式橡膠支座的最上層薄鋼板的縱向邊沿兩側。
[0008]所述應變片具有一組，一組應變片對稱布置在板式橡膠支座的最上層薄鋼板的橫向邊沿兩側。
[0009]與現有技術相比，本實用新型通過壓電陶瓷和應變片采集橋梁信息，將電信號接入電荷放大電路和半橋惠斯通電路轉換為相應的電壓信號，并通過相應的繼電器控制相應的指示燈電路，與現有的許多通過計算機采集分析的方法相比，本實用新型工作原理簡單，所需的器材設備便宜，工程造價較低，同時也實現了兩級預警，一則提示車輛駕駛人員合理選擇橫向駕駛位置；二則在傾覆風險較大時，提示橋梁管理人員禁止車輛上橋。
[0010]進一步的，本實用新型的固態繼電器能夠控制穩壓直流電源為電荷放大電路和惠斯通半橋電路提供能源。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型板式橡膠支座的結構示意圖；
[0012]圖2為本實用耐心些板式橡膠支座的側視圖；
[0013]圖3為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0015]參見圖1和圖2，本實用新型包括板式橡膠支座3，板式橡膠支座3內橫向設置有若干薄鋼板4，最上層薄鋼板4的兩側分別對稱設置有若干壓力陶瓷1，最上層薄鋼板4的橫向兩端設置有若干應變片2，壓電陶瓷I具有兩組，兩組壓電陶瓷I對稱布置在板式橡膠支座3的最上層薄鋼板4的縱向邊沿兩側，應變片2具有一組，一組應變片2對稱布置在板式橡膠支座3的最上層薄鋼板4的橫向邊沿兩側，壓電陶瓷I通過電荷放大電路5和欠壓繼電器8連接第一指示燈11，應變片2通過半橋惠斯通電路6和過壓繼電器9連接第二指示燈12，電荷放大電路5和半橋惠斯通電路6均連接電源，電源包括均與電荷放大電路5和半橋惠斯通電路6連接的低壓直流電源7，低壓直流電源7連接有固態繼電器10。
[0016]當橋梁上部結構作用汽車荷載后，一方面，作用于橡膠板的豎向力傳至薄鋼板4，使焊接于薄鋼板上的壓電陶瓷I產生變形，輸出電荷信號經電荷放大電路5轉化為相應電壓信號。然后，將電壓信號接入欠壓繼電器8。當超載車輛偏載嚴重時，必然使得板式橡膠支座3遠離偏載車輛的一側的壓電陶瓷I變形減小，相應的電壓信號變小。結合實驗室預先標定的閾值，當電壓信號小到一定值觸發欠壓繼電器8動作，閉合相應的第一指示燈11電路開關。指示燈亮，提示車輛往內側行駛使梁體回到穩定平衡狀態。實現對梁體橫向傾覆的初步預警。另一方面，當梁體發生橫向傾覆時，板式橡膠支座3存在較大的橫向變形。應變片2的信號通過半橋惠斯通電路6將應變轉化為相應的電壓信號。然后，將電壓信號接入過壓繼電器9。當變形過大時，電壓超出實驗室預先標定的閾值，觸發過壓繼電器9動作，閉合相應的第二指示燈12電路開關。指示燈亮，提示車輛禁止上橋。實現對梁體橫向傾覆的進一步預警。
【主權項】
1.一種橋梁板式支座抗傾覆預警裝置，其特征在于:包括板式橡膠支座(3)，板式橡膠支座(3)內橫向設置有若干薄鋼板(4)，最上層薄鋼板(4)的橫向兩側設置有若干壓電陶瓷(1)，最上層薄鋼板(4)的縱向兩端設置有若干應變片(2)，壓電陶瓷(I)通過電荷放大電路(5)和欠壓繼電器(8)連接第一指示燈(11)，應變片(2)通過半橋惠斯通電路(6)和過壓繼電器(9)連接第二指示燈(12)，電荷放大電路(5)和半橋惠斯通電路(6)均連接電源。
2.根據權利要求1所述的一種橋梁板式支座抗傾覆預警裝置，其特征在于:所述電源包括均與電荷放大電路(5)和半橋惠斯通電路(6)連接的低壓直流電源(7)，低壓直流電源(7)連接有固態繼電器(10)。
3.根據權利要求1所述的一種橋梁板式支座抗傾覆預警裝置，其特征在于:所述壓電陶瓷(I)具有兩組，兩組壓電陶瓷(I)對稱布置在板式橡膠支座(3)的最上層薄鋼板(4)的縱向邊沿兩側。
4.根據權利要求1所述的一種橋梁板式支座抗傾覆預警裝置，其特征在于:所述應變片(2)具有一組，一組應變片(2)對稱布置在板式橡膠支座(3)的最上層薄鋼板(4)的橫向邊沿兩側。
【專利摘要】本實用新型公開了一種橋梁板式支座抗傾覆預警裝置，包括板式橡膠支座，板式橡膠支座內橫向設置有若干薄鋼板，薄鋼板的兩側設置有若干壓電陶瓷，薄鋼板的兩端設置有若干應變片，壓電陶瓷通過電荷放大電路和欠壓繼電器連接第一指示燈，應變片通過半橋惠斯通電路和過壓繼電器連接第二指示燈，電荷放大電路和半橋惠斯通電路均連接電源。通過壓電陶瓷和應變片采集橋梁信息，將電信號接入電荷放大電路和半橋惠斯通電路轉換為相應的電壓信號，并通過相應的繼電器控制相應的指示燈電路，與現有的許多通過計算機采集分析的方法相比，工作原理簡單，所需的器材設備便宜，工程造價較低，同時也實現了兩級預警。
【IPC分類】E01D19-04, G01L1-16
【公開號】CN204551248
【申請號】CN201520152459
【發明人】梁鵬, 鄭揚, 馬新穎, 馬旭明, 陳文強, 李洋, 鐘洪江, 樓燦洪, 呂碩, 王可堯, 王曉光, 王選
【申請人】長安大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月17日