一種在用橋梁支座受力監測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種在用橋梁支座受力監測裝置，包括兩個相連的子裝置，子裝置的殼體內壁上設置有一層金屬固定層，金屬固定層的同一水平面上均勻對稱固定有多個彈簧片的一端，彈簧片的另一端匯聚到殼體內的中心位置并且連接在一起；端部帶有觸塊的傳力桿穿過上端蓋中心的通孔與彈簧片的匯聚中心相連，將觸塊監測到的橋梁支座變化引起的力傳遞給彈簧片，每個彈簧片上正反兩面相同的位置貼有應變片，應變片與導線相連，導線穿過殼體底部的導線孔引出，應變片通過導線將彈簧片放大的應變傳遞給外部的應變儀。本能夠對橋梁支座真實受力進行監測，以便工作人員及時發現支座受力不均的問題并進行維修。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于橋梁監測領域，涉及橋梁支座，具體涉及一種在用橋梁支座受力 監測裝置。 一種在用橋梁支座受力監測裝置

【背景技術】
[0002] 支座作為橋梁構造的基本構件，主要作用是把橋跨結構上的全部荷載傳遞到橋梁 墩臺上去。橋梁檢測中，支座受力不均是經常發生的，在裝配式板橋、曲線橋和斜交橋中更 為普遍。支座受力不均造成梁體平面由四個支點或三個支點支撐，甚至兩個支點支撐，局部 承壓增大，導致橋梁上部結構受力出現問題，嚴重時甚至出現梁體傾覆。但是，很多支座受 力不均情況肉眼難以辨識，且需要檢測人員高空作業，因此人為檢測很難對支座真實受力 的情況作出準確的判斷。


【發明內容】

[0003] 針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種在用橋梁支座受力 監測裝置，對橋梁支座真實受力進行監測，以便工作人員及時發現支座受力不均的問題并 進行維修。
[0004] 為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現：
[0005] -種在用橋梁支座受力監測裝置，其特征在于：包括兩個子裝置，兩個子裝置之間 通過輔助連桿相連使得兩個子裝置在監測時處于同一水平位置；
[0006] 所述的子裝置包括帶有下底座的殼體，殼體上設置有上端蓋，在殼體內壁上設置 有一層金屬固定層，金屬固定層的同一水平面上均勻對稱固定有多個彈簧片的一端，彈簧 片的另一端匯聚到殼體內的中心位置并且連接在一起；
[0007] 端部帶有觸塊的傳力桿穿過上端蓋中心的通孔與彈簧片的匯聚中心相連，將觸塊 監測到的橋梁支座變化引起的力傳遞給彈簧片，每個彈簧片上正反兩面相同的位置貼有應 變片，應變片與導線相連，導線穿過殼體底部的導線孔引出，應變片通過導線將彈簧片放大 的應變傳遞給外部的應變儀。
[0008] 本實用新型還具有如下技術特征：
[0009] 所述的殼體為圓柱狀殼體。
[0010] 所述的彈簧片為三肢彈簧片，三肢彈簧片為三個角度相差120°的彈簧片組成。
[0011] 所述的殼體上加工有螺紋孔，輔助連桿的兩端分別安裝在一個子裝置的螺紋孔 內。
[0012] 所述的傳力桿為長度可調節的傳力桿。
[0013] 本實用新型與現有技術相比，具有如下技術效果：
[0014] 本實用新型能夠對橋梁支座真實受力進行監測，以便工作人員及時發現支座受力 不均的問題并進行維修。通過三肢彈簧片和上面的應變片來感受支座處梁底與蓋梁頂部的 相對位移，進而判斷支座的受力情況，具有靈敏度高、穩定性好、易于標定、使用方便、便于 觀察等優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
[0016] 圖2是本實用新型的子裝置的剖視結構示意圖。
[0017] 圖3是三肢彈簧片的結構示意圖。
[0018] 圖4是本實用新型的監測裝置工作時安裝位置示意圖。
[0019] 圖中各個標號的含義為：1-子裝置，2-輔助連桿，3-殼體，4-下底座，5-上端蓋， 6_金屬固定層，7-彈簧片，8-觸塊，9-傳力桿，10-通孔，11-應變片，12-導線，13-導線孔， 14-應變儀，15-螺紋孔，16-梁體，17-支座，18-蓋梁，19-橋墩。
[0020] 以下結合附圖對本實用新型的具體內容作進一步詳細解釋說明。

【具體實施方式】
[0021] 以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具 體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。
[0022] 實施例：
[0023] 遵從上述技術方案，如圖1至圖3所示，本實施例給出一種在用橋梁支座受力監測 裝置，其特征在于：包括兩個子裝置1，兩個子裝置1之間通過輔助連桿2相連使得兩個子 裝置1在監測時處于同一水平位置；
[0024] 所述的子裝置1包括帶有下底座4的殼體3,殼體3上設置有上端蓋5,在殼體3內 壁上設置有一層金屬固定層6,金屬固定層6的同一水平面上均勻對稱固定有多個彈簧片7 的一端，彈簧片7的另一端匯聚到殼體3內的中心位置并且連接在一起；
[0025] 端部帶有觸塊8的傳力桿9穿過上端蓋5中心的通孔10與彈簧片7的匯聚中心 相連，將觸塊8監測到的橋梁支座變化引起的力傳遞給彈簧片7,每個彈簧片7上正反兩面 相同的位置貼有應變片11，應變片11與導線12相連，導線12穿過殼體3底部的導線孔13 引出，應變片11通過導線12將彈簧片7放大的應變傳遞給外部的應變儀14。
[0026] 殼體3為圓柱狀殼體，圓柱狀殼體能夠使得圓柱狀金屬固定層6上固定的彈簧片 7更好地對稱安裝，匯聚中心受力后各個彈簧片7的變形保持均勻。
[0027] 多個彈簧片7為三肢彈簧片，三肢彈簧片為三個角度相差120°的彈簧片7組成。
[0028] 殼體3上加工有螺紋孔15,輔助連桿2的兩端分別安裝在一個子裝置1的螺紋孔 15內。
[0029] 傳力桿9為長度可調節的傳力桿，以適用不同的橋梁支座17。
[0030] 在本實施例中，支座17為公路橋梁圓形四氟滑板天然橡膠支座，直徑300mm。厚度 54mm，輔助連桿2的長度選用250mm，三肢彈簧片的厚度為1mm。
[0031] 本實用新型的工作過程如下所述：
[0032] 根據彈簧片選擇的材料和尺寸的不同，應變儀14輸出的應變讀數和梁體16底面 和蓋梁18頂面的相對位移的對應關系是不同的，因此需要進行校驗，給裝置輸入一系列等 步長的位移，應變儀14輸出對應的應變讀數，然后回歸出梁體16底面和蓋梁18頂面發生 的相對位移y與彈簧片的彎曲變形產生的應變X之間的回歸方程，將應變儀14的讀數代入 回歸方程就可以確定梁體16底面和蓋梁18頂面的相對位移。
[0033] 在橋梁施工完成后，如圖4所示，支座17安裝在梁體16和蓋梁18之間，蓋梁18 下面為橋墩19,將本實用新型的監測裝置的兩個子裝置1放置在支座17的兩側，兩個子裝 置1通過輔助連桿連接起來，選擇與支座17匹配的傳力桿9或者調節傳力桿9的長度使其 適應支座17,傳力桿9端部的觸塊8與梁體16的底面接觸，子裝置1的下底座4安置在蓋 梁18的頂面上，檢測人員僅需要把導線12接入應變儀14,讀取讀數，代入回歸方程，得到梁 體16底面和蓋梁18頂面的相對位移，如果兩個子裝置中測得的相對位移一個較大、一個較 小，差值大于規定值，則判定支座17受力不均。此時，檢測人員應及時采取措施，對其進行 養護、維修。
[0034] 支座17受力不均時，表明梁體16底面和蓋梁18頂面發生相對位移，引起帶觸塊8 傳力桿9的堅向位移，進而帶動彈簧片7的彎曲變形，應變片11測得彈簧片的彎曲變形產 生的應變，通過校驗應變儀14輸出的應變讀數與梁體16底面和蓋梁18頂面的相對位移的 轉換關系，將應變儀14的應變讀數代入回歸方程，從而獲得梁體16底面和蓋梁18頂面發 生的相對位移。
[0035] 在本實施例中，某橋的支座為公路橋梁圓形四氟滑板天然橡膠支座，直徑300_。 厚度54mm，輔助連桿2的長度選用250mm，三肢彈簧片的厚度為1mm，每肢的長度為11mm。 通過校驗得到回歸曲線為y = 〇. 1176x(x的單位為μ ε ;y的單位為mm)。裝置安裝安 畢并工作一段時間后，測得子裝置1的應變讀數為30 μ ε，代入回歸曲線求得相對位移為 3. 528mm ;子裝置2的應變讀數為62 μ ε，代入回歸曲線求得相對位移為7. 291mm，兩個子裝 置測得的相對位移的差值為3. 763_，差值大于2_，說明支座受力不均。
【權利要求】
1. 一種在用橋梁支座受力監測裝置，包括兩個子裝置（1)，其特征在于：兩個子裝置 ⑴之間通過輔助連桿⑵相連使得兩個子裝置⑴在監測時處于同一水平位置； 所述的子裝置（1)包括帶有下底座（4)的殼體（3)，殼體（3)上設置有上端蓋（5)，在 殼體（3)內壁上設置有一層金屬固定層￠)，金屬固定層（6)的同一水平面上均勻對稱固定 有多個彈簧片（7)的一端，彈簧片（7)的另一端匯聚到殼體（3)內的中心位置并且連接在 一起； 端部帶有觸塊（8)的傳力桿（9)穿過上端蓋（5)中心的通孔（10)與彈簧片（7)的匯聚 中心相連，將觸塊（8)監測到的橋梁支座變化引起的力傳遞給彈簧片（7)，每個彈簧片（7) 上正反兩面相同的位置貼有應變片（11)，應變片（11)與導線（12)相連，導線（12)穿過殼 體⑶底部的導線孔（13)引出，應變片（11)通過導線（12)將彈簧片（7)放大的應變傳遞 給外部的應變儀（14)。
2. 如權利要求1所述的在用橋梁支座受力監測裝置，其特征在于：所述的殼體（3)為 圓柱狀殼體。
3. 如權利要求1所述的在用橋梁支座受力監測裝置，其特征在于：所述的多個彈簧片 (7)為三肢彈簧片，三肢彈簧片為三個角度相差120°的彈簧片（7)組成。
4. 如權利要求1所述的在用橋梁支座受力監測裝置，其特征在于：所述的殼體（3)上 加工有螺紋孔（15)，輔助連桿（2)的兩端分別安裝在一個子裝置（1)的螺紋孔（15)內。
5. 如權利要求1所述的在用橋梁支座受力監測裝置，其特征在于：所述的傳力桿（9) 為長度可調節的傳力桿。
【文檔編號】G01L1/26GK203881467SQ201420306714
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】徐岳, 崔鳳坤, 申成岳, 杜岳濤, 劉夢瑩, 崔利梅 申請人:長安大學