CN114485595B - 准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法及标识装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法及标识装置，其中标识装置包括倾斜基体、滑杆、套筒和圆心持力把手；倾斜基体的两端端面分别为倾斜端面和水平端面，倾斜基体内设有第一转动内圆轨和转动外圆轨，第一转动内圆轨和转动外圆轨均与倾斜基体的水平端面平行；滑杆的两端分别设有重量不相等的重力球，2个重力球均与转动外圆轨滑动连接，滑杆的杆身套接有滑块，套筒的中部通过滑块与滑杆滑动连接；套筒内设弹簧，弹簧的两端均连接有伸缩杆，伸缩杆的一端与弹簧连接，伸缩杆的另一端通过球体与第一转动内圆轨连接；圆心持力把手通过支撑杆与倾斜基体连接。本发明的操作方便，可快速准确地标识应变测点，提高测试结果的准确性。

Description

准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法及标识装置

技术领域

本发明涉及建筑工程检测技术，具体涉及一种准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法及标识装置。

背景技术

道路交通量越来越大，交通承压越来越重，桥梁作为连接河道两岸，跨越道路干线的重要交通组成部分，桥梁的安全性在日益繁忙的道路交通显得越发重要，评价桥梁安全性的主要方法为桥梁静载试验，而应变时桥梁静载试验需测量的关键参数。

桥梁静载试验的步骤主要为前期的试验准备、现场准备；试验阶段；数据处理、出具报告。其中现场准备阶段是整个试验的流程中尤为关键的一环，其中包括桥型与设计图纸复核、加载位布置、挠度测点布置、应变测点布置、支点沉降测点布置及梁底面裂缝观察平台布置。也是整个试验过程中花费时间最多的一环。在这诸多现场的布置准备中，应变测点的布置受人为、环境及空间等因素的影响较大，尤其是斜桥，且较难平衡这些影响因素，易导致应变测点的布设位置产生偏离或歪斜。现有的定位桥梁测试截面的方法主要是在桥梁用皮尺量测出桥梁两侧中点的位置，再用绳子绑住一个重物垂吊到桥底下，检测员根据目测的方式对准垂线，粘贴应变测点。该方法存在较大误差，易导致实测的应变值不准确。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法。此准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法提高了检测结果的准确性，且操作方便。

同时，本发明的另一目的是提供了一种准确定位标识桥梁静载试验应变测点标识装置。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法，包括以下步骤：

S1、根据待测桥梁跨度情况，选择规格尺寸的定位皮筋，制成定位皮筋圈，并标记定位皮筋圈的两端端点及中点；

S2、利用钢直尺或卷尺在待测桥梁的两端画出纵向定点线和横向定位线，以在待测桥梁的两端分别确定2个定位点，且每端中2个定位点位于待测桥梁的端部两侧，再在各个定位点布置定点块；

S3、分别位于待测桥梁两端且相对的2个定点块通过定位皮筋圈连接，且定位皮筋圈的两端端点分别与这两个定位点连接，从而通过定位皮筋圈的中点确定待测桥梁两侧的中点位置，并在2个中点位置均位置相应的定位块；

S4、位于待测桥梁两侧的中点位置的2个定位块也采用定位皮筋圈连接，从而确定待测桥梁的测试截面；

S5、基于测试截面，再采用标识装置确定静载试验的应变测点。

优选的，所述标识装置包括倾斜基体、滑杆、套筒和圆心持力把手；所述倾斜基体的两端端面分别为倾斜端面和水平端面，所述倾斜基体内设有第一转动内圆轨和转动外圆轨，所述第一转动内圆轨和转动外圆轨均与倾斜基体的水平端面平行；所述滑杆的两端分别设有重量不相等的重力球，且2个重力球均与转动外圆轨滑动连接，所述滑杆的杆身套接有滑块，所述套筒的中部通过滑块与滑杆滑动连接；所述套筒内设弹簧，此弹簧的两端均连接有伸缩杆，所述伸缩杆的一端与弹簧连接，所述伸缩杆的另一端通过球体与第一转动内圆轨连接；所述圆心持力把手通过支撑杆与倾斜基体连接。

优选的，所述倾斜基体包括倾斜部和圆环部，所述倾斜部和圆环部一体成型，第一转动内圆轨和转动外圆轨均设置于圆环部。

优选的，所述倾斜基体设有第二转动内圆轨，所述转动外圆轨位于第一转动内圆轨和第二转动内圆轨之间；所述圆心持力把手的上端设有转动轴，所述转动轴通过持力臂与第二转动内圆轨连接。

优选的，所述定点块包括固定块和悬挂勾，所述固定块和悬挂勾一体成形，且所述固定块和悬挂勾之间设置有基准线。

优选的，在步骤S3和S4中，2个定点块之间连接的定位皮筋圈的变形量为小于等于80％且大于等于40％。

优选的，在步骤S2中，纵向定点线与桥梁的侧面之间的距离为50～100cm，而横向定点线与桥梁的端面之间的距离为10～30cm。

一种准确定位标识桥梁静载试验应变测点的标识装置，包括倾斜基体、滑杆、套筒和圆心持力把手；所述倾斜基体的两端端面分别为倾斜端面和水平端面，所述倾斜基体内设有第一转动内圆轨和转动外圆轨，所述第一转动内圆轨和转动外圆轨均与倾斜基体的水平端面平行；所述滑杆的两端分别设有重量不相等的重力球，且2个重力球均与转动外圆轨滑动连接，所述滑杆的杆身套接有滑块，所述套筒的中部通过滑块与滑杆滑动连接；所述套筒内设弹簧，此弹簧的两端均连接有伸缩杆，所述伸缩杆的一端与弹簧连接，所述伸缩杆的另一端通过球体与第一转动内圆轨连接；所述圆心持力把手通过支撑杆与倾斜基体连接。

优选的，所述倾斜基体包括倾斜部和圆环部，所述倾斜部和圆环部一体成型，第一转动内圆轨和转动外圆轨均设置于圆环部。

优选的，所述倾斜基体设有第二转动内圆轨，所述转动外圆轨位于第一转动内圆轨和第二转动内圆轨之间；所述圆心持力把手的上端设有转动轴，所述转动轴通过持力臂与第二转动内圆轨连接。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本发明采用定位皮筋和定点块等快速确定测试截面，再采用标识装置可快速测出应变测点，这代替传统采用目测对准的方式，极大的减小了测量的误差，从而快速准确布置应变测点。

2、本发明采用标识装置确定应变测点时，只需要检测员单手持住操作，操作简易方便，大大提高了试验准备阶段的效率。

3、本发明的标识装置主要由倾斜基体、滑杆、套筒和转动轴构成，此标识装置的结构简单，在确定桥梁的测试截面后，可快速准确地确定应变测点，且只需要单手操作，简单方便变。

附图说明

图1是本发明的准确定位标识桥梁静载试验应变测点标识装置的结构示意图。

图2是本发明的准确定位标识桥梁静载试验应变测点标识装置的正视图。此图中省略画出持力臂。

图3是本发明的准确定位标识桥梁静载试验应变测点标识装置的侧视图。

图4是图1中A-A方向的剖视图。

图5是本发明的标识装置的工作原理第一视图。

图6是本发明的标识装置的工作原理第二视图。

图7是本发明的标识装置的工作原理第三视图。

图8是本发明的定点块的结构示意图。

其中，1为倾斜基体，2为滑杆，3为套筒，4为圆心持力把手，5为倾斜端面，6为水平端面，7为第一转动内圆轨，8为转动外圆轨，9为第一重力球，10为第二重力球，11为弹簧，12为伸缩杆，13为球体，14为支撑杆，15为切点基准线，16为倾斜部，17为圆环部，18为第二转动内圆轨，19为转动轴，20为持力臂，21为滑块，22为定点块，23为固定块，24为悬挂钩，25为基准线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示准确定位标识桥梁静载试验应变测点标识装置，包括倾斜基体、滑杆、套筒和圆心持力把手；所述倾斜基体的两端端面分别为倾斜端面和水平端面，所述倾斜基体内设有第一转动内圆轨和转动外圆轨，所述第一转动内圆轨和转动外圆轨均与倾斜基体的水平端面平行；所述滑杆的两端分别设有重量不相等的重力球，且2个重力球均与转动外圆轨滑动连接，所述滑杆的杆身套接有滑块，所述套筒的中部通过滑块与滑杆滑动连接；所述套筒内设弹簧，此弹簧的两端均连接有伸缩杆，所述伸缩杆的一端与弹簧连接，所述伸缩杆的另一端通过球体与第一转动内圆轨连接；所述圆心持力把手通过支撑杆与倾斜基体连接。

具体的，重力球具有2个，2个重力球分别为第一重力球和第二重力球，其中第一重力球的重量大于第二重力球，而所述倾斜端面与水平端面之间的夹角为1°～5°。则当倾斜端面在贴紧桥梁底面测定应变测点时，转动外圆轨倾斜，受重力影响，第一重力球滑到转动外圆轨的最低点，即位于倾斜基体的节点基准线所对应的位置，从而滑杆与桥梁的侧面垂直，则与滑杆垂直的伸缩杆会与桥梁的侧而处于平行，则两根伸缩杆的另一端(即伸缩杆通过球体与第一转动内圆轨的端部)与桥梁的底面下对应的位置作为标识端点，再将两个标识端点通过线条连接，从而形成应变测点。该应变测点既能满足截面位置的要求，同时也能准确的标识测点粘贴的方向。

在工作过程中，先采用定位皮筋和定点块等确定好待测桥梁的测试截面，检测员手持圆心持力把手将倾斜基体面在桥梁的底面，且使倾斜端面与桥梁的底面相贴紧，同时使桥梁的侧面与倾斜基体中的转动外圆轨相切，此时转动外圆轨处于倾斜状态，则受重力作用，第一重力球滑动到转动外圆轨的最低点，即第一重力球位于倾斜基体的切点基准线所对应位置，其中倾斜基体的切点基准线为倾斜基体的最高的厚度处的连线，如图2所示。此时滑杆与节点基准线至圆心的倾斜基体的直径相重合，根据圆的切线原理，此时滑杆与桥梁的侧面为垂直关系，而与滑杆垂直的伸缩杆与桥梁的侧面平行，检测员采用粉笔在两条伸缩杆的另一端指向的位置标出标识端点，再半钱这两个标识端点连线，从而形成应变测点。其中，此标识装置的工作原理如下所述：

建立三维直角坐标系X-Y-Z，在X-Y平面内任取一点画一半径为r的圆，任意画圆的一条直径d，再做一条与该直径垂直的线段l，线段l的两端与圆弧相交，如图5所示。在直径d的一端连接一球状重物，如图6所示。当圆绕X轴旋转发生一定的倾斜时，重物在重力效应的作用下于任意位置滑动到最低点，即Z轴上的运动距离，距离旋转轴越远，于Z轴的运动距离越长，即该重物的垂点位置，在该位置的圆弧标识一条切点基准线。此时直径d与Y轴在X-Y平面为平行关系，l为垂直于直径d的线段，则此时l与X轴在X-Y平面亦为平行关系，如图7所示。

所述倾斜基体包括倾斜部和圆环部，所述倾斜部和圆环部一体成型，第一转动内圆轨和转动外圆轨均设置于圆环部。此倾斜基体结构简单，制造方便，稳定性高，保证了工作的可靠性。

所述倾斜基体设有第二转动内圆轨，所述转动外圆轨位于第一转动内圆轨和第二转动内圆轨之间；所述圆心持力把手的上端设有转动轴，所述转动轴通过持力臂与第二转动内圆轨连接。这增设转动轴和持力壁，可进步提高支撑倾斜基体的稳定性，确保试验的有效进行。

采用上述准确定位标识桥梁静载试验应变测点标识装置进行的准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法，包括以下步骤：

S1、根据待测桥梁跨度情况，选择规格尺寸的定位皮筋，制成定位皮筋圈，并标记定位皮筋圈的两端端点及中点；

S2、利用钢直尺或卷尺在待测桥梁的两端画出纵向定点线和横向定位线，以在待测桥梁的两端分别确定2个定位点，且每端中2个定位点位于待测桥梁的端部两侧，再在各个定位点布置定点块；

S3、分别位于待测桥梁两端且相对的2个定点块通过定位皮筋圈连接，且定位皮筋圈的两端端点分别与这两个定位点连接，从而通过定位皮筋圈的中点确定待测桥梁两侧的中点位置，并在2个中点位置均位置相应的定位块；

S4、位于待测桥梁两侧的中点位置的2个定位块也采用定位皮筋圈连接，从而确定待测桥梁的测试截面；

S5、基于测试截面，再采用标识装置确定静载试验的应变测点。

如图8所示，所述定点块包括固定块和悬挂勾，所述固定块和悬挂勾一体成形，且所述固定块和悬挂勾之间设置有基准线。此定点块的结构简单，方便制作，基准线的设置可确俣定点块准确固定在定位点，从而确保测试结果的准确性。

在步骤S3和S4中，2个定点块之间连接的定位皮筋圈的变形量为小于等于80％且大于等于40％。定位皮筋圈的变形量不宜过大，也不宜过小。当定位皮筋圈的变形量直过80％时，容易使定位皮筋圈产生塑性变形甚至发生破坏，导致定位不准确且无法循环使用。当定位皮筋圈的变形量低于40％时，这表明轴向拉力不足，导致刚度不足，则定位皮筋圈的中部容易受重力影响从而产生下挠的现象，导致定位不准确。因皮采用适当的变形量，可保证检测结果的准确性。

在步骤S2中，纵向定点线与桥梁的侧面之间的距离为50～100cm，而横向定点线与桥梁的端面之间的距离为10～30cm。此设计在保证测试结果准确性的情况，操作简便。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据待测桥梁跨度情况，选择规格尺寸的定位皮筋，制成定位皮筋圈，并标记定位皮筋圈的两端端点及中点；

S2、利用钢直尺或卷尺在待测桥梁的两端画出纵向定点线和横向定位 线，以在待测桥梁的两端分别确定2个定位点，且每端中2个定位点位于待测桥梁的端部两侧，再在各个定位点布置定点块；

S3、分别位于待测桥梁两端且相对的2个定点块通过定位皮筋圈连接，且定位皮筋圈的两端端点分别与这两个定位点连接，从而通过定位皮筋圈的中点确定待测桥梁两侧的中点位置，并在2个中点位置均位置相应的定位块；

S4、位于待测桥梁两侧的中点位置的2个定位块也采用定位皮筋圈连接，从而确定待测桥梁的测试截面；

S5、基于测试截面，再采用标识装置确定静载试验的应变测点；

所述标识装置包括倾斜基体、滑杆、套筒和圆心持力把手；所述倾斜基体的两端端面分别为倾斜端面和水平端面，所述倾斜基体内设有第一转动内圆轨和转动外圆轨，所述第一转动内圆轨和转动外圆轨均与倾斜基体的水平端面平行；所述滑杆的两端分别设有重量不相等的重力球，且2个重力球均与转动外圆轨滑动连接，所述滑杆的杆身套接有滑块，所述套筒的中部通过滑块与滑杆滑动连接；所述套筒内设弹簧，此弹簧的两端均连接有伸缩杆，所述伸缩杆的一端与弹簧连接，所述伸缩杆的另一端通过球体与第一转动内圆轨连接；所述圆心持力把手通过支撑杆与倾斜基体连接；

所述倾斜基体包括倾斜部和圆环部，所述倾斜部和圆环部一体成型，第一转动内圆轨和转动外圆轨均设置于圆环部；

所述倾斜基体设有第二转动内圆轨，所述转动外圆轨位于第一转动内圆轨和第二转动内圆轨之间；所述圆心持力把手的上端设有转动轴，所述转动轴通过持力臂与第二转动内圆轨连接。

2.根据权利要求1所述的准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法，其特征在于：所述定点块包括固定块和悬挂勾，所述固定块和悬挂勾一体成形，且所述固定块和悬挂勾之间设置有基准线。

3.根据权利要求1所述的准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法，其特征在于：在步骤S3和S4中，2个定点块之间连接的定位皮筋圈的变形量为小于等于80%且大于等于40%。

4.根据权利要求1所述的准确定位标识桥梁静载试验应变测点方法，其特征在于：在步骤S2中，纵向定点线与桥梁的侧面之间的距离为50~100cm，而横向定点线与桥梁的端面之间的距离 为10~30cm。

5.一种准确定位标识桥梁静载试验应变测点的标识装置，其特征在于：包括倾斜基体、滑杆、套筒和圆心持力把手；所述倾斜基体的两端端面分别为倾斜端面和水平端面，所述倾斜基体内设有第一转动内圆轨和转动外圆轨，所述第一转动内圆轨和转动外圆轨均与倾斜基体的水平端面平行；所述滑杆的两端分别设有重量不相等的重力球，且2个重力球均与转动外圆轨滑动连接，所述滑杆的杆身套接有滑块，所述套筒的中部通过滑块与滑杆滑动连接；所述套筒内设弹簧，此弹簧的两端均连接有伸缩杆，所述伸缩杆的一端与弹簧连接，所述伸缩杆的另一端通过球体与第一转动内圆轨连接；所述圆心持力把手通过支撑杆与倾斜基体连接；

所述倾斜基体包括倾斜部和圆环部，所述倾斜部和圆环部一体成型，第一转动内圆轨和转动外圆轨均设置于圆环部；

所述倾斜基体设有第二转动内圆轨，所述转动外圆轨位于第一转动内圆轨和第二转动内圆轨之间；所述圆心持力把手的上端设有转动轴，所述转动轴通过持力臂与第二转动内圆轨连接。