CN205313970U - 一种用于测量桥梁荷载的支座弹性体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测量桥梁荷载的支座弹性体，包括弹性体本体，所述弹性体本体的底面开设有一盲孔，所述盲孔内竖向且紧固安装有用于检测弹性体本体应力的应力检测件。本实用新型的用于测量桥梁荷载的支座弹性体具有结构简单、稳定可靠、测量精准等优点。

Description

一种用于测量桥梁荷载的支座弹性体

技术领域

本实用新型主要涉及桥梁技术领域，特指一种用于测量桥梁荷载的支座弹性体。

背景技术

目前桥梁由于设计、建造质量，或地理环境、自然环境变化引起的损害及垮塌事故时有发生，桥梁安全健康监测一直是国内外研究的热点。

桥梁支座安装在桥面与桥墩的结合部，上接桥面，下接桥墩，是桥梁载荷的集中部位。支座中的弹性体是支座承载结构的主体，也是承载桥面压力的主体。桥梁结构材料应力检测则是桥梁安全监测的主要内容和难点。其中桥梁结构材料的组成较复杂，主要有混泥土和钢，等压力线上各种材料的许用压力是根据强度最低的材料的许用极限设计的，且设计安全系数较大。因此，对弹性钢来说，承载时产生的应力应变是非常小的。以支座材料来说，桥梁最大载荷下的最大应力一般不超过80MPa，而其中的弹性钢（常用40Cr）的弹性限通常大于780MPa，可见，载荷下钢的应变微小，满载时一般小于400με。目前，国内外测量桥梁结构材料微应力和应变的方法有粘贴应变计和光纤光栅法等，采用粘贴胶或螺钉将应变片、光栅片等固定到被测材料上，但使用螺钉和粘贴胶等方式是极其不稳定的，只要发生nm级的位置变化或形变就可引起输出明显的响应，胶体和螺纹微观缝隙是引起测量迟滞的主要原因，胶体还存在较严重的蠕变和老化问题。因此，现有方法主要用于对桥梁结构材料微应力的短期测量，一段时间后再次测量时需要卸载后重新校准零点，测量误差较大，漂移严重，不适用于长期连续监测。另外采用焊接方法只能焊接敏感元件的边线，不能实现面接触，且焊接的温度通常会损害敏感元件。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、稳定可靠、测量精准的用于测量桥梁荷载的支座弹性体。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种用于测量桥梁荷载的支座弹性体，包括弹性体本体，所述弹性体本体的底面开设有一盲孔，所述盲孔内竖向且紧固安装有用于检测弹性体本体应力的应力检测件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述应力检测件通过一固定环固定于盲孔内，所述固定环与所述盲孔的内壁螺接，所述应力检测件的受力面与所述盲孔的底部相接触，与所述受力面相对的一面与所述固定环的一端相抵靠。

所述固定环的中部设置有用于供应力检测件的信号线穿过的空腔。

所述固定环的空腔内填充有密封层。

所述密封层为硅胶。

所述盲孔的开口处设置有一密封盖，所述密封层与所述固定环焊接紧固且其底面与所述弹性体本体的底面相平齐。

所述应力检测件为薄膜应力传感器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的用于测量桥梁荷载的支座弹性体，通过将应力检测与弹性体本体相结合，即在弹性体本体的底面开设有盲孔，并在盲孔内设置应力检测件，能够直接测量到弹性体本体所承受的应力，从而得到桥梁的载荷，测量精准可靠；另外由于弹性体本体受到的应力会使弹性体本体在横向和竖向方向上产生形变，其中竖向方向的形变远大于横向上的形变，因此将应力检测件竖直设置，能够通过竖向方向的应力最大限度的反应出桥梁支座所受到的载荷力，测量精准；另外本实用新型的应力检测件设置在弹性体本体内，结构牢固稳定。应力检测件的检测面与盲孔的底面为面接触，而且通过固定环紧固在盲孔内，进一步保障测试的可靠性以及精准性。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图2为本实用新型中弹性体本体的底面结构示意图。

图中标号表示：1、弹性体本体；2、盲孔；3、应力检测件；4、固定环；5、信号线；6、密封盖；7、走线槽。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1和图2所示，本实施例的用于测量桥梁荷载的支座弹性体，包括弹性体本体1，弹性体本体1的底面开设有一盲孔2，盲孔2内竖向且紧固安装有用于检测弹性体本体1应力的应力检测件3。本实用新型的用于测量桥梁荷载的支座弹性体，将应力检测与弹性体本体相结合，通过在弹性体本体1的底面开设有盲孔2，并在盲孔2内设置应力检测件3，能够直接测量到弹性体本体1所承受的应力，从而得到桥梁的载荷，测量精准可靠；另外由于弹性体本体1受到的应力会使弹性体本体1在横向和竖向方向上产生形变，其中竖向方向的形变远大于横向上的形变，因此将应力检测件3竖直设置，能够通过竖向方向的应力最大限度的反应出桥梁支座所受到的载荷力，实现压力的无损传递，测量精准；而且应力检测件3设置在弹性体本体1内，其结构简单、稳定可靠，可实现长期连续、精准的测量。

本实施例中，应力检测件3通过一固定环4固定于盲孔2内，固定环4与盲孔2的内壁螺接，应力检测件3的受力面与盲孔2的底部相接触，保证受力面积较大，从而使测量更精准可靠，另外与受力面相对的一面与固定环4的一端相抵靠，其中应力检测件3可以为薄膜应力传感器。

本实施例中，固定环4的中部设置有用于供应力检测件3的信号线5穿过的空腔，固定环4的空腔内填充有密封层（如硅胶），用于防尘防水；另外盲孔2的开口处设置有一密封盖6，密封层与固定环4焊接紧固且其底面与弹性体本体1的底面相平齐，用于保持弹性体本体1的完整性。其中可采用激光、离子束、氩弧等方式进行焊接；另外由于弹性体本体1设置在两块夹板之间，为了保证信号线5的顺利引出，在弹性体本体1的底面以及侧面均开设有走线槽7，以方便信号线5的走线。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于测量桥梁荷载的支座弹性体，包括弹性体本体（1），其特征在于，所述弹性体本体（1）的底面开设有一盲孔（2），所述盲孔（2）内竖向且紧固安装有用于检测弹性体本体（1）应力的应力检测件（3）。

2.根据权利要求1所述的用于测量桥梁荷载的支座弹性体，其特征在于，所述应力检测件（3）通过一固定环（4）固定于盲孔（2）内，所述固定环（4）与所述盲孔（2）的内壁螺接，所述应力检测件（3）的受力面与所述盲孔（2）的底部相接触，与所述受力面相对的一面与所述固定环（4）的一端相抵靠。

3.根据权利要求2所述的用于测量桥梁荷载的支座弹性体，其特征在于，所述固定环（4）的中部设置有用于供应力检测件（3）的信号线（5）穿过的空腔。

4.根据权利要求3所述的用于测量桥梁荷载的支座弹性体，其特征在于，所述固定环（4）的空腔内填充有密封层。

5.根据权利要求4所述的用于测量桥梁荷载的支座弹性体，其特征在于，所述密封层为硅胶。

6.根据权利要求2或3所述的用于测量桥梁荷载的支座弹性体，其特征在于，所述盲孔（2）的开口处设置有一密封盖（6），所述密封层与所述固定环（4）焊接紧固且其底面与所述弹性体本体（1）的底面相平齐。

7.根据权利要求1或2或3所述的用于测量桥梁荷载的支座弹性体，其特征在于，所述应力检测件（3）为薄膜应力传感器。