CN114858329A - 一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构 - Google Patents
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Abstract
一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，包括主梁和桥面铺装，桥面铺装铺设于主梁上，相邻的主梁之间形成断缝，所述装配式无缝伸缩缝受力监测的结构安装在断缝上，所述装配式无缝伸缩缝受力监测的结构包括伸缩杆组件、弹性块和支座组件，伸缩杆组件与桥面铺装连接，弹性块安装在伸缩杆组件、桥面铺装之间，在弹性块上安装有薄膜压力传感器，支座组件盖设在断缝上，支座组件上安装有应变片，伸缩杆组件与支座组件滑动连接，在伸缩杆组件上安装有伸缩杆应变片。
Description
技术领域
本发明属于伸缩缝技术领域，具体涉及一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构。
背景技术
无缝伸缩缝在新建桥梁和老桥伸缩缝的维护中获得了越来越多的应用。聚氨酯用做无缝伸缩缝的弹性材料，具有施工速度快、韧性好的优势，但需要在聚氨酯内埋设钢筋骨架，对聚氨酯起到支撑、增加稳定性和消除聚氨酯塑性变形的作用。钢筋骨架的活动横杆是其主要构件之一，是用焊接在伸缩缝槽口两侧边缘处角钢上的多根钢筋制作，因此横杆跨度大，在车辆载荷作用下会发生较大的弯曲变形，不利于对聚氨酯支撑，也会导致无缝伸缩缝的破坏；同时伸缩缝承受车辆反复碾压作用，活动横杆与角钢之间的焊缝存在开裂风险。当温度降低时桥梁缩短，伸缩缝发生张开位移，由于角钢高度范围内左右两侧的聚氨酯是断开的，导致聚氨酯不能形成均匀的拉伸变形，聚氨酯内存在应力应变集中现象。伸缩缝槽口左右侧桥面铺装与聚氨酯粘接处是薄弱部位，容易开裂形成裂缝，导致桥面水向缝内渗漏。
在对伸缩缝结构的设计过程中，需要对伸缩缝结构的主要构件进行受力状态进行分析监测，从而便于对主要构件进行优化，因此需要在伸缩缝结构的主要构件上布设传感器，而目前市面上不具有对伸缩缝结构内的构件进行受力监测的装置。
发明内容
针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，本结构可以对伸缩缝内的构件进行受力监测，便于后续对对应构件进行受力分析，优化构件设计。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，
一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，包括主梁和桥面铺装，桥面铺装铺设于主梁上，相邻的主梁之间形成断缝，所述装配式无缝伸缩缝受力监测的结构安装在断缝上，所述装配式无缝伸缩缝受力监测的结构包括伸缩杆组件、弹性块和支座组件，伸缩杆组件与桥面铺装连接，弹性块安装在伸缩杆组件、桥面铺装之间，在弹性块上安装有薄膜压力传感器，支座组件盖设在断缝上，支座组件上安装有应变片，伸缩杆组件与支座组件滑动连接，在伸缩杆组件上安装有伸缩杆应变片。
进一步的，断缝内安装有位移传感器，位移传感器的两端与主梁抵设。
进一步的，伸缩杆组件包括伸缩杆、C型座和固定螺栓，伸缩杆卡接在C型座上，C型座通过固定螺栓固定在桥面铺装上，固定螺栓上安装有压力传感器。
进一步的，固定螺栓上安装有螺母，压力传感器安装在螺母、C型座的内端面之间。
进一步的，薄膜压力传感器安装在弹性块与C型座外侧端面之间。
进一步的，伸缩杆应变片安装在伸缩杆的中部。
进一步的，C型座的前端上固定连接有卡接部，卡接部内成形有卡接孔，伸缩杆的一侧端部卡接在卡接孔内，伸缩杆的一侧端部上成形有卡槽，卡槽与卡接孔适配。
进一步的，支座组件包括盖缝板、支座杆和套管，套管通过支座杆连接在盖缝板上，应变片安装在套管的中部。
进一步的，盖缝板上成形有凹槽，凹槽与断缝适配。
进一步的，桥面铺装、主梁、装配式无缝伸缩缝受力监测的结构合围形成开口槽，在开口槽内填充有弹性填充物。
本发明的有益效果是，通过薄膜压力传感器、应变片、伸缩杆应变片的设置，便于对装配式无缝伸缩缝的受力情况进行监控，便于后续对对应构件进行受力分析，优化构件设计。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是套管的结构示意图。
图3是固定螺栓的结构示意图。
图4是弹性块的结构示意图。
图5是C型座的结构示意图。
图6是伸缩杆的结构示意图。
图7是本发明实施过程的示意图。
附图标记：主梁1，桥面铺装2，盖缝板31，支座杆32，凹槽33，套管4，应变片41，固定螺栓5，拧紧螺母51，压力传感器52，弹性块6，薄膜压力传感器62，C型座7，卡接孔71，卡接部73，伸缩杆8，卡槽81，伸缩杆应变片82，弹性填充物9，位移传感器10，断缝11，开口槽12。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步描述。
一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，包括主梁1和桥面铺装2，桥面铺装2铺设于主梁1上，相邻的主梁1之间形成断缝11，所述装配式无缝伸缩缝受力监测的结构安装在断缝11上，所述装配式无缝伸缩缝受力监测的结构包括伸缩杆组件、弹性块6和支座组件，伸缩杆组件与桥面铺装2连接，弹性块6安装在伸缩杆组件、桥面铺装2之间，在弹性块6上安装有薄膜压力传感器62，支座组件盖设在断缝11上，支座组件上安装有应变片41，伸缩杆组件与支座组件滑动连接，在伸缩杆组件上安装有伸缩杆应变片82。
通过薄膜压力传感器62、应变片41、伸缩杆应变片82的设置，便于对装配式无缝伸缩缝的三个主要构件的受力情况进行监控，便于后续对对应构件进行受力分析，优化构件设计。
断缝11内安装有位移传感器10，位移传感器10的两端与主梁1抵设，位移传感器10与监测仪表相连，可测量桥梁主梁1之间受温度等因素影响形成的相对位移。
伸缩杆组件包括伸缩杆8、C型座7和固定螺栓5，伸缩杆8卡接在C型座7上，C型座7通过固定螺栓5固定在桥面铺装2上，固定螺栓5上安装有压力传感器52。
固定螺栓5上安装有螺母51，压力传感器52安装在螺母51、C型座7的内端面之间，通过螺母对弹性块6进行压缩，通过压力传感器52可以测量上述的预压力、弹性块6受到的总压力。
拧紧螺母51可以对弹性块6施加预压力，弹性块6受压产生弹性变形，当填充物9发生收缩时，压缩的弹性块6可以对收缩量进行补偿，从而避免弹性块6的接触面上产生裂缝，压力传感器52带有中孔，可以穿入固定螺栓5；压力传感器52与监测仪表相连可测量预压力的大小，也可以测量工作状态下螺母51对C型座7的压力，也是弹性块6受到的总压力。
薄膜压力传感器62安装在弹性块6与C型座7外侧端面之间。
薄膜压力传感器62与监测仪表相连，且厚度只有0.2mm，可以测得弹性块6受到的C型座7和桥面铺装2作用的分布压力，当薄膜压力传感器压力为零时，表明弹性块6与C型座7之间，以及弹性块6与桥面铺装2之间将出现拉开裂缝。
伸缩杆应变片82安装在伸缩杆8的中部。
在伸缩杆8的中部上下表面各粘贴一个应变片82，应变片82与应变仪相连可用于测量活动横杆8发生弯曲变形时的拉压应变。
C型座7的前端上固定连接有卡接部73，卡接部73内成形有卡接孔71，伸缩杆8的一侧端部卡接在卡接孔71内，伸缩杆8的一侧端部上成形有卡槽81，卡槽81与卡接孔71适配。
通过卡接孔71的设置，便于对伸缩杆8进行限位，减少焊接工序的同时，也避免了伸缩缝使用过程中焊缝开裂导致的伸缩杆8脱落。
本实施例中，为便于弹性填充物9与本结构成为一体，采用C型座7作为伸缩杆8的安装支架，可以改善弹性填充物9拉伸时的应力应变状态，提高本结构的抗拉性能。
支座组件包括盖缝板31、支座杆32和套管4，套管4通过支座杆32连接在盖缝板31上，应变片41安装在套管4的中部。
伸缩杆8与套管4滑动连接，便于伸缩杆组件、支座组件之间发生相对移动。
盖缝板31上成形有凹槽33，凹槽33与断缝11适配，通过凹槽33的设置，当盖缝板31承受压力作用时，盖缝板31端面与主梁1端部之间存在一定的间隙，从而防止盖缝板31与主梁1端部接触挤压，防止主梁1端部发生破坏。
桥面铺装2、主梁1、装配式无缝伸缩缝受力监测的结构合围形成开口槽12，在开口槽12内填充有弹性填充物9，弹性填充物9的材料可以是聚氨酯也可以是其他弹性体。
本结构的实施过程如图7所示，包括以下步骤，
（1）伸缩缝开口槽12处的槽口杂物、浮沉、积水、油渍清理干净，保持干燥；
（2）布置位移传感器10，注意对位移传感器10的保护，将位移传感器10的脚线引出伸缩缝槽口；
（3）将在工厂预制的盖缝板31、支座杆32放在断缝11上；
（4）将钢管4焊接在支座杆32上，注意对应变片41的保护，将应变片41的脚线引出伸缩缝槽口；
（5）按弹性块6上的固定螺栓孔的位置，在桥面铺装2打孔，将固定螺栓5固定于桥面铺装2上；
（6）在弹性块6与桥面铺装2和C型座7的贴合面上涂胶，并穿入固定螺栓5，注意对薄膜压力传感器62的保护，将薄膜压力传感器62的脚线引出伸缩缝的槽口；
（7）将C型座7穿入固定螺栓5，套进压力传感器52，使压力传感器52紧贴C型座7的内表面，拧紧螺母51，给弹性块6施加预压力，注意对压力传感器52的保护，将压力传感器52的脚线引出伸缩缝的槽口；
（8）将伸缩杆8一端插入钢管4内，另一端卡槽81卡在C型座7的横杆孔71上，注意对应变片82的保护，将应变片82的脚线引出伸缩缝的槽口；
（9）浇筑弹性填充物9（聚氨酯）。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，包括主梁（1）和桥面铺装（2），桥面铺装（2）铺设于主梁（1）上，相邻的主梁（1）之间形成断缝（11），所述装配式无缝伸缩缝受力监测的结构安装在断缝（11）上，其特征在于，所述装配式无缝伸缩缝受力监测的结构包括伸缩杆组件、弹性块（6）和支座组件，伸缩杆组件与桥面铺装（2）连接，弹性块（6）安装在伸缩杆组件、桥面铺装（2）之间，在弹性块（6）上安装有薄膜压力传感器（62），支座组件盖设在断缝（11）上，支座组件上安装有应变片（41），伸缩杆组件与支座组件滑动连接，在伸缩杆组件上安装有伸缩杆应变片（82）。
2.根据权利要求1所述的一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，其特征在于，断缝（11）内安装有位移传感器（10），位移传感器（10）的两端与主梁（1）抵设。
3.根据权利要求1所述的一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，其特征在于，伸缩杆组件包括伸缩杆（8）、C型座（7）和固定螺栓（5），伸缩杆（8）卡接在C型座（7）上，C型座（7）通过固定螺栓（5）固定在桥面铺装（2）上，固定螺栓（5）上安装有压力传感器（52）。
4.根据权利要求3所述的一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，其特征在于，固定螺栓（5）上安装有螺母（51），压力传感器（52）安装在螺母（51）、C型座（7）的内端面之间。
5.根据权利要求3所述的一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，其特征在于，薄膜压力传感器（62）安装在弹性块（6）与C型座（7）外侧端面之间。
6.根据权利要求3所述的一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，其特征在于，伸缩杆应变片（82）安装在伸缩杆（8）的中部。
7.根据权利要求3所述的一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，其特征在于，C型座（7）的前端上固定连接有卡接部（73），卡接部（73）内成形有卡接孔（71），伸缩杆（8）的一侧端部卡接在卡接孔（71）内，伸缩杆（8）的一侧端部上成形有卡槽（81），卡槽（81）与卡接孔（71）适配。
8.根据权利要求1所述的一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，其特征在于，支座组件包括盖缝板（31）、支座杆（32）和套管（4），套管（4）通过支座杆（32）连接在盖缝板（31）上，应变片（41）安装在套管（4）的中部。
9.根据权利要求8所述的一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，其特征在于，盖缝板（31）上成形有凹槽（33），凹槽（33）与断缝（11）适配。
10.根据权利要求1所述的一种装配式无缝伸缩缝受力监测的结构，其特征在于，桥面铺装（2）、主梁（1）、装配式无缝伸缩缝受力监测的结构合围形成开口槽（12），在开口槽（12）内填充有弹性填充物（9）。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |