CN204551248U - 一种桥梁板式支座抗倾覆预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁板式支座抗倾覆预警装置，包括板式橡胶支座，板式橡胶支座内横向设置有若干薄钢板，薄钢板的两侧设置有若干压电陶瓷，薄钢板的两端设置有若干应变片，压电陶瓷通过电荷放大电路和欠压继电器连接第一指示灯，应变片通过半桥惠斯通电路和过压继电器连接第二指示灯，电荷放大电路和半桥惠斯通电路均连接电源。通过压电陶瓷和应变片采集桥梁信息，将电信号接入电荷放大电路和半桥惠斯通电路转换为相应的电压信号，并通过相应的继电器控制相应的指示灯电路，与现有的许多通过计算机采集分析的方法相比，工作原理简单，所需的器材设备便宜，工程造价较低，同时也实现了两级预警。

Description

一种桥梁板式支座抗倾覆预警装置

技术领域

本实用新型属于公路交通领域，具体涉及一种桥梁板式支座抗倾覆预警装置。

背景技术

随着现代运输业的不断发展，车辆超载问题也日益突出，虽然设计留有的富余并不一定会引起桥梁的突然性的垮塌。但是超载加偏载却有可能导致桥梁失稳发生突然的倾覆性垮塌，给人民生命安全财产安全造成严重威胁。例如2012年哈尔滨市三环路群力高架桥洪湖路上行匝道由于车辆严重超载而导致匝道倾覆、车辆翻落地面，造成人员伤亡的特大道路交通事故。因此，通过监测桥梁支座两侧及横向受力变化情况，便可反演出桥梁的倾覆风险，判断其是否处于正常范围。如若存在风险，通过桥梁两侧的指示灯提醒车辆向反偏载一侧行驶，以降低桥梁发生倾覆的风险。

一直以来，桥梁支座的监测主要是通过传统的手工和目测的方法进行的，例如借助望远镜等简单工具进行检查，一般必须到桥下登梯或使用高花费的桥梁监测车进行检测。虽然各类测力支座的出现，但更多的是关注支座的受力性能以及桥梁的竖向受力状况。因此，上述检测方法并不能很好监测桥梁的横向倾覆风险，更不要说对车辆行驶提供一个良好的引导。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种桥梁板式支座抗倾覆预警装置，能够准确、有效地检测桥梁支座状况并反演出梁体的倾覆风险，若存在风险则可通过道路两边的指示灯引导车辆。

为了达到上述目的，本实用新型包括板式橡胶支座，板式橡胶支座内横向设置有若干薄钢板，最上层薄钢板的横向两侧设置有若干压电陶瓷，最上层薄钢板的纵向两端设置有若干应变片，压电陶瓷通过电荷放大电路和欠压继电器连接第一指示灯，应变片通过半桥惠斯通电路和过压继电器连接第二指示灯，电荷放大电路和半桥惠斯通电路均连接电源。

所述电源包括均与电荷放大电路和半桥惠斯通电路连接的低压直流电源，低压直流电源连接有固态继电器。

所述压电陶瓷具有两组，两组压电陶瓷对称布置在板式橡胶支座的最上层薄钢板的纵向边沿两侧。

所述应变片具有一组，一组应变片对称布置在板式橡胶支座的最上层薄钢板的横向边沿两侧。

与现有技术相比，本实用新型通过压电陶瓷和应变片采集桥梁信息，将电信号接入电荷放大电路和半桥惠斯通电路转换为相应的电压信号，并通过相应的继电器控制相应的指示灯电路，与现有的许多通过计算机采集分析的方法相比，本实用新型工作原理简单，所需的器材设备便宜，工程造价较低，同时也实现了两级预警，一则提示车辆驾驶人员合理选择横向驾驶位置；二则在倾覆风险较大时，提示桥梁管理人员禁止车辆上桥。

进一步的，本实用新型的固态继电器能够控制稳压直流电源为电荷放大电路和惠斯通半桥电路提供能源。

附图说明

图1为本实用新型板式橡胶支座的结构示意图；

图2为本实用耐心些板式橡胶支座的侧视图；

图3为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

参见图1和图2，本实用新型包括板式橡胶支座3，板式橡胶支座3内横向设置有若干薄钢板4，最上层薄钢板4的两侧分别对称设置有若干压力陶瓷1，最上层薄钢板4的横向两端设置有若干应变片2，压电陶瓷1具有两组，两组压电陶瓷1对称布置在板式橡胶支座3的最上层薄钢板4的纵向边沿两侧，应变片2具有一组，一组应变片2对称布置在板式橡胶支座3的最上层薄钢板4的横向边沿两侧，压电陶瓷1通过电荷放大电路5和欠压继电器8连接第一指示灯11，应变片2通过半桥惠斯通电路6和过压继电器9连接第二指示灯12，电荷放大电路5和半桥惠斯通电路6均连接电源，电源包括均与电荷放大电路5和半桥惠斯通电路6连接的低压直流电源7，低压直流电源7连接有固态继电器10。

当桥梁上部结构作用汽车荷载后，一方面，作用于橡胶板的竖向力传至薄钢板4，使焊接于薄钢板上的压电陶瓷1产生变形，输出电荷信号经电荷放大电路5转化为相应电压信号。然后，将电压信号接入欠压继电器8。当超载车辆偏载严重时，必然使得板式橡胶支座3远离偏载车辆的一侧的压电陶瓷1变形减小，相应的电压信号变小。结合实验室预先标定的阈值，当电压信号小到一定值触发欠压继电器8动作，闭合相应的第一指示灯11电路开关。指示灯亮，提示车辆往内侧行驶使梁体回到稳定平衡状态。实现对梁体横向倾覆的初步预警。另一方面，当梁体发生横向倾覆时，板式橡胶支座3存在较大的横向变形。应变片2的信号通过半桥惠斯通电路6将应变转化为相应的电压信号。然后，将电压信号接入过压继电器9。当变形过大时，电压超出实验室预先标定的阈值，触发过压继电器9动作，闭合相应的第二指示灯12电路开关。指示灯亮，提示车辆禁止上桥。实现对梁体横向倾覆的进一步预警。

Claims (4)

1.一种桥梁板式支座抗倾覆预警装置，其特征在于：包括板式橡胶支座(3)，板式橡胶支座(3)内横向设置有若干薄钢板(4)，最上层薄钢板(4)的横向两侧设置有若干压电陶瓷(1)，最上层薄钢板(4)的纵向两端设置有若干应变片(2)，压电陶瓷(1)通过电荷放大电路(5)和欠压继电器(8)连接第一指示灯(11)，应变片(2)通过半桥惠斯通电路(6)和过压继电器(9)连接第二指示灯(12)，电荷放大电路(5)和半桥惠斯通电路(6)均连接电源。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁板式支座抗倾覆预警装置，其特征在于：所述电源包括均与电荷放大电路(5)和半桥惠斯通电路(6)连接的低压直流电源(7)，低压直流电源(7)连接有固态继电器(10)。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁板式支座抗倾覆预警装置，其特征在于：所述压电陶瓷(1)具有两组，两组压电陶瓷(1)对称布置在板式橡胶支座(3)的最上层薄钢板(4)的纵向边沿两侧。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁板式支座抗倾覆预警装置，其特征在于：所述应变片(2)具有一组，一组应变片(2)对称布置在板式橡胶支座(3)的最上层薄钢板(4)的横向边沿两侧。