CN107447654A - 一种基于气动肌肉的刚度与高度自适应调节减震桥梁支座 - Google Patents

Abstract

一种基于气动肌肉的刚度与高度自适应调节减震桥梁支座，包括支座上体和支座下体，还包括气动肌肉，所述的气动肌肉设置在支座上体和支座下体之间，所述的气动肌肉连接气压传感器，气压传感器连接空气压缩机，空气压缩机连接中央处理器，支座下体设置有温度传感器、位移传感器、载荷传感器和供电装置，所述的温度传感器、位移传感器、载荷传感器和供电装置分别和中央处理器连接，空气压缩机受中央处理器控制，本发明能够对桥梁支座的受力、位移情况、振动情况进行实时检测和传输，控制；便于及时检测并可调节桥梁支座的高度与刚度，即为此桥梁支座可高度和刚度自适应调节，以期增加桥梁的使用寿命和安全系数，以及提升车辆在桥面行驶的舒适度。

Description

一种基于气动肌肉的刚度与高度自适应调节减震桥梁支座

技术领域

本发明属于桥梁支座技术领域，具体涉及一种基于气动肌肉的刚度与高度自适应调节减震桥梁支座。

背景技术

桥梁支座作为桥梁构造的基本构件，其主要作用是把桥跨结构上的全部荷载传递到桥梁下部结构；保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩等因素作用下能自由变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的设计形式，在桥梁检测中，支座受力不均以及支座破坏是常见的桥梁病害，这些病害会导致桥梁性能的减弱甚至丧失，且许多情况下这些情况肉眼是难以辨识的，需要检测人员进行作业来对支座进行数据采集，因此，人为检测很难及时对支座的状态做出正确的反馈。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于气动肌肉的刚度与高度自适应调节减震桥梁支座，它可以在不改变上，下部结构构造的情况下调节上部结构，使结构实际受力状态同设计受力状态保持一致。

本发明的目的是这样实现的：一种基于气动肌肉的刚度与高度自适应调节减震桥梁支座，包括支座上体和支座下体，还包括气动肌肉，所述的气动肌肉设置在支座上体和支座下体之间，所述的气动肌肉连接气压传感器，气压传感器连接空气压缩机，空气压缩机连接中央处理器，支座下体设置有温度传感器、位移传感器、载荷传感器和供电装置，所述的温度传感器、位移传感器、载荷传感器和供电装置分别和中央处理器连接，空气压缩机受中央处理器控制，当外界环境中的温度发生改变时，温度传感器感应到温度的变化，温度传感器达到设定值时响应，温度传感器将响应信号传递到中央处理器，中央处理器传递指令给空气压缩机，空气压缩机开始工作，气压传感器感应到空气压缩机反馈的气压值信号到中央处理器，当气压值达到许可值时，中央处理器传递指令给电磁阀，电磁阀开启，压缩空气经由自动调压阀进入气动肌肉，气动肌肉实现主动收缩，进而桥梁支座高度实现改变；

当外界环境中的载荷或位移发生改变时，载荷传感器或位移传感器感应到载荷或位移的变化，当载荷传感器或位移传感器达到设定值时响应，将响应信号传递到中央处理器，中央处理器传递指令给空气压缩机，空气压缩机开始工作，气压传感器感应到空气压缩机反馈的气压值信号到中央处理器，当气压值达到许可值时，中央处理器传递指令给电磁阀，电磁阀开启，压缩空气经由自动调压阀进入气动肌肉，气动肌肉实现主动收缩，进而桥梁支座刚度实现改变。

如上所述的供电装置为蓄电池或者太阳能光伏板。

本发明的效果和益处为：本发明能够对桥梁支座的受力、位移情况、振动情况进行实时检测和传输，控制；便于及时检测并可调节桥梁支座的高度与刚度，即为此桥梁支座可高度和刚度自适应调节，以期增加桥梁的使用寿命和安全系数，以及提升车辆在桥面行驶的舒适度。

附图说明

图1为本发明的气动肌肉自然状态示意图。

图2为本发明的气动肌肉激励状态示意图。

图3为本发明的整体结构示意图。

图4为本发明的整体结构侧视图。

图5为本发明的高度调节控制流程连接示意图。

图6为本发明的刚度调节控制流程连接示意图。

具体实施方式

下面根据说明书附图举例对本发明做进一步解释：

实施例1

结合图1-6所示，一种基于气动肌肉的刚度与高度自适应调节减震桥梁支座，包括支座上体1和支座下体3，还包括气动肌肉2，所述的气动肌肉2设置在支座上体1和支座下体3之间，所述的气动肌肉2连接气压传感器4，气压传感器4连接空气压缩机5，空气压缩机5连接中央处理器6，支座下体3设置有温度传感器7、位移传感器8、载荷传感器9和供电装置，所述的温度传感器7、位移传感器8、载荷传感器9和供电装置分别和中央处理器6连接，空气压缩机5受中央处理器6控制，当外界环境中的温度发生改变时，温度传感器7感应到温度的变化，温度传感器7达到设定值时响应，温度传感器7将响应信号传递到中央处理器6，中央处理器6传递指令给空气压缩机5，空气压缩机5开始工作，气压传感器4感应到空气压缩机5反馈的气压值信号到中央处理器6，当气压值达到许可值时，中央处理器6传递指令给电磁阀10，电磁阀10开启，压缩空气经由自动调压阀11进入气动肌肉2，气动肌肉2实现主动收缩，进而桥梁支座高度实现改变；

当外界环境中的载荷或位移发生改变时，载荷传感器9或位移传感器8感应到载荷或位移的变化，当载荷传感器9或位移传感器8达到设定值时响应，将响应信号传递到中央处理器6，中央处理器6传递指令给空气压缩机5，空气压缩机5开始工作，气压传感器4感应到空气压缩机5反馈的气压值信号到中央处理器6，当气压值达到许可值时，中央处理器6传递指令给电磁阀10，电磁阀10开启，压缩空气经由自动调压阀11进入气动肌肉2，气动肌肉2实现主动收缩，进而桥梁支座刚度实现改变。

本实施例中所述的供电装置为蓄电池或者太阳能光伏板。

本发明在实时的监测过程中，温度传感器7，位移传感器8，载荷传感器9会实时的将信息反馈到中央处理器6，中央处理器6根据实时的信息，计算桥梁的振动情况，根据振动情况，中央处理器6会发出指令，通过调节各个桥梁支座气动肌肉2的高度、刚度来达到控制振动的功能。

Claims (2)

1.一种基于气动肌肉的刚度与高度自适应调节减震桥梁支座，包括支座上体(1)和支座下体(3)，其特征在于：还包括气动肌肉(2)，所述的气动肌肉(2)设置在支座上体(1)和支座下体(3)之间，所述的气动肌肉(2)连接气压传感器(4)，气压传感器(4)连接空气压缩机(5)，空气压缩机(5)连接中央处理器(6)，支座下体(3)设置有温度传感器(7)、位移传感器(8)、载荷传感器(9)和供电装置，所述的温度传感器(7)、位移传感器(8)、载荷传感器(9)和供电装置分别和中央处理器(6)连接，空气压缩机(5)受中央处理器(6)控制，当外界环境中的温度发生改变时，温度传感器(7)感应到温度的变化，温度传感器(7)达到设定值时响应，温度传感器(7)将响应信号传递到中央处理器(6)，中央处理器(6)传递指令给空气压缩机(5)，空气压缩机(5)开始工作，气压传感器(4)感应到空气压缩机(5)反馈的气压值信号到中央处理器(6)，当气压值达到许可值时，中央处理器(6)传递指令给电磁阀(10)，电磁阀(10)开启，压缩空气经由自动调压阀(11)进入气动肌肉(2)，气动肌肉(2)实现主动收缩，进而桥梁支座高度实现改变；

当外界环境中的载荷或位移发生改变时，载荷传感器(9)或位移传感器(8)感应到载荷或位移的变化，当载荷传感器(9)或位移传感器(8)达到设定值时响应，将响应信号传递到中央处理器(6)，中央处理器(6)传递指令给空气压缩机(5)，空气压缩机(5)开始工作，气压传感器(4)感应到空气压缩机(5)反馈的气压值信号到中央处理器(6)，当气压值达到许可值时，中央处理器(6)传递指令给电磁阀(10)，电磁阀(10)开启，压缩空气经由自动调压阀(11)进入气动肌肉(2)，气动肌肉(2)实现主动收缩，进而桥梁支座刚度实现改变。

2.根据权利要求1所述的一种基于气动肌肉的刚度与高度自适应调节减震桥梁支座，其特征在于：所述供电装置为蓄电池或者太阳能光伏板。