CN216747081U - 一种大吨位桥梁支座测力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大吨位桥梁支座测力装置，其包括上支座组件和下支座组件且两者之间设置有球面滑板，下支座组件包括下支座板，下支座板周壁上等距环绕设置有多个传感器组，每一传感器组包括相互连接的光纤光栅传感器和温度补偿传感器，其中光纤光栅传感器连接在下支座板上，温度补偿传感器通过固定件定位以使之与光纤光栅传感器相离。本实用新型中设置有传感器组，用光纤解调仪采集形变数据，对形变数据的分析，判断桥梁支座的受力情况及健康状况，适用于大吨位桥梁支座测力。

Description

一种大吨位桥梁支座测力装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁支座技术领域，尤其是涉及一种大吨位桥梁支座测力装置。

背景技术

桥梁支座测力包括直接法，具体包括油腔测力法，在盆环底部放置一个橡胶弹性体，橡胶弹性体里包含一个油腔，油腔与外部液压传感器相连，测得的液体的压力，然后换算成竖向承载力，缺点是密封不好，测力精度不高；

另一种直接在支座底部，或者支座结构中，预设称重传感器，直接承压，但是桥梁支座所受工况复杂，称重传感器容易损坏，传感器更换很难进行；

以上两种均对小吨位支座适用，因此本实用新型拟提供一种适用于大吨位支座的测力装置。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种大吨位桥梁支座测力装置，其解决了现有技术中缺少适用于大吨位桥梁支座测力装置的问题。

根据本实用新型的实施例，一种大吨位桥梁支座测力装置，其包括上支座组件和下支座组件且两者之间设置有球面滑板，下支座组件包括下支座板，下支座板周壁上等距环绕设置有多个传感器组，每一传感器组包括相互连接的光纤光栅传感器和温度补偿传感器，其中光纤光栅传感器连接在下支座板上，温度补偿传感器通过固定件定位以使之与光纤光栅传感器相离。

上述实施例中，利用光纤光栅传感器来为桥梁支座测力，在使用前先进行测力装置的安装，然后用试验机对传感器组进行标定，以形成应变与应力之间的线性对应关系，随后即可开始测力作业；具体地，光纤光栅传感器接受各种载荷，包括静载荷，动载荷，冲击载荷，动载荷，地震载荷，其中温度补偿传感器采集温度变化载荷传递给光纤光栅传感器以补偿因为温度变化导致的形变，最后光纤光栅传感器将采集和接收到信号传递给解调仪，通过对数据的分析，得出实际载荷大小，以判断桥梁支座的健康与否，排除安全隐患，从而更好地适用对大吨位的桥梁支座进行测力。

进一步地，下支座板上固定连接有供每一光纤光栅传感器连接的若干卡接件，每一卡接件包括上下对置的上卡座和下卡座，光纤光栅传感器两端分别与上卡座和下卡座卡接。

进一步地，传感器组数量为2～4组。

进一步地，上支座组件包括上支座板，球面滑板设置在上支座板和下支座板之间。

进一步地，上支座板和下支座板外环绕设置有若干拉索，上支座组件还包括与上支座板扣合的上盖板且拉索从上盖板和上支座板之间穿过，下支座组件还包括与下支座板扣合的下盖板且拉索从下盖板和下支座板之间穿过。

进一步地，上支座板和下支座板上均凹陷设置有供拉索容入的若干通槽，每一通槽内容入有两根拉索。

进一步地，上支座板和下支座板上分别固定连接有若干定位柱，上盖板和下盖板上开设有供定位柱卡入的孔。

进一步地，固定件为与上卡座固定连接的连接杆，连接杆末端设置有定位环，温度补偿传感器与定位环卡接。

进一步地，固定件为与下卡座固定连接的连接杆，连接杆末端设置有定位环，温度补偿传感器与定位环卡接。

进一步地，上支座板和上盖板之间以及下支座板和下盖板之间通过螺杆连接。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1)使用的光纤光栅应变传感器具有不用电，寿命长，精度高，测量范围广等优点，与温度补偿传感器协同后使得测力装置能够更好地适应于对大吨位的桥梁支座进行测力；

2)传感器组不易发生故障，且发生故障后也能够更方便地进行更换维护。

附图说明

图1为本实用新型实施例的外观总体结构示意图；

图2为图1中A处局部结构放大示意图；

图3为本实用新型实施例的内部总体结构示意图；

图4为本实用新型实施例的部分结构示意图；

上述附图中：

球面滑板1、下支座板2、上支座板3、光纤光栅传感器4、温度补偿传感器5、导线 6、上卡座7、下卡座8、连接杆9、定位环10、拉索11、上盖板12、下盖板13、定位柱 14、螺杆15、球冠衬板16。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、2、3所示，本实施例提供了一种大吨位桥梁支座测力装置，其包括上支座组件和下支座组件且两者之间设置有球面滑板1，下支座组件包括下支座板2，上支座组件包括上支座板3，球面滑板1设置在上支座板3和下支座板2之间，具体地，上支座板3 和球面滑板1之间还设置有球冠衬板16；下支座板2周壁上等距环绕设置有多个传感器组，每一传感器组包括相互连接的光纤光栅传感器4和温度补偿传感器5，其中光纤光栅传感器4连接在下支座板2上，温度补偿传感器5通过固定件定位以使之与光纤光栅传感器4 相离，具体地，温度补偿传感器5连接在光纤光栅传感器4尾部，光纤光栅传感器4通过导线6与外部的解调仪实现数据链接。

上述实施例中，利用光纤光栅传感器4来为桥梁支座测力，在使用前先进行测力装置的安装，然后用试验机对传感器组进行标定，以形成应变与应力之间的线性对应关系，随后即可开始测力作业；具体地，光纤光栅传感器4接受各种载荷，包括静载荷，动载荷，冲击载荷，动载荷，地震载荷，其中温度补偿传感器5采集温度变化载荷传递给光纤光栅传感器4以补偿因为温度变化导致的形变，最后光纤光栅传感器4将采集和接收到信号传递给解调仪，通过对数据的分析，得出实际载荷大小，以判断桥梁支座的健康与否，排除安全隐患，从而更好地适用对大吨位的桥梁支座进行测力。

如图1、2所示，优选地，为了方便传感器组的安装，下支座板2上固定连接有供每一光纤光栅传感器4连接的若干卡接件，每一卡接件包括上下对置的上卡座7和下卡座8，光纤光栅传感器4两端分别与上卡座7和下卡座8卡接，这样能够实现方便地对光纤光栅传感器4的拆卸和安装；

进一步地，固定件为与下卡座8固定连接的连接杆9，连接杆9末端设置有定位环10，温度补偿传感器5与定位环10卡接，即通过与下卡座8固定的连接杆9实现对温度补偿传感器5的拆卸和安装，最终使得传感器组均能实现方便拆卸和安装；

重要的是，温度补偿传感器5需要与下支座板2以及其它组件相离，以避免温度补偿传感器5与其它组件接触导致温度采集异常；

更进一步地，设置的连接杆9还可以连接在上卡座7上，只要能够保证温度补偿传感器5安装后不与其它组件接触即可。

如图1、2、3所示，优选地，设置的传感器组数量越多，采集的数据样本越多，精度越高，本实施例中采用2～4组即可满足测力要求。

如图1、3、4所示，优选地，上支座板3和下支座板2外环绕设置有若干拉索11，上支座组件还包括与上支座板3扣合的上盖板12且拉索11从上盖板12和上支座板3之间穿过，下支座组件还包括与下支座板2扣合的下盖板13且拉索11从下盖板13和下支座板2之间穿过，拉索11为钢索，能够发生一定形变，从而适应测力过程中的形变变化，具体地，上支座板3和下支座板2上均凹陷设置有供拉索11容入的若干通槽，每一通槽内容入有两根拉索11，其中，设置的通槽能够防止拉索11发生移位，避免影响测力正常进行。

如图1、3、4所示，优选地，为了方便拉索11的安装，上支座板3和下支座板2上分别固定连接有若干定位柱14，上盖板12和下盖板13上开设有供定位柱14卡入的孔，这样使得上盖板12和下盖板13能够更方便地实现扣合，从而使得拉索11被限位在通槽内，避免发生位移；

为了使得测力装置自身稳定性更佳，上支座板3和上盖板12之间以及下支座板2和下盖板13之间通过螺杆15连接。

相比于现有技术，本实施例提供的测力装置具有如下有益效果：

1)使用的光纤光栅应变传感器4具有不用电，寿命长，精度高，测量范围广等优点，与温度补偿传感器5协同后使得测力装置能够更好地适应于对大吨位的桥梁支座进行测力；

2)传感器组不易发生故障，且发生故障后也能够更方便地进行更换维护；

3)测力装置采用对称设计，其中测力体(即下支座板2的上半部(即供光纤光栅传感器4竖直安装的部分))的净高设置在120mm以上，这样能够更好地保证测力体测量精度以及测量模型的线性关系准确性；

4)测力体采用铸钢件，经过正火和回火热处理工艺，更好地保证其力学性能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，包括上支座组件和下支座组件且两者之间设置有球面滑板，下支座组件包括下支座板，下支座板周壁上等距环绕设置有多个传感器组，每一传感器组包括相互连接的光纤光栅传感器和温度补偿传感器，其中光纤光栅传感器连接在下支座板上，温度补偿传感器通过固定件定位以使之与光纤光栅传感器相离。

2.如权利要求1所述的大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，下支座板上固定连接有供每一光纤光栅传感器连接的若干卡接件，每一卡接件包括上下对置的上卡座和下卡座，光纤光栅传感器两端分别与上卡座和下卡座卡接。

3.如权利要求1所述的大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，传感器组数量为2～4组。

4.如权利要求1所述的大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，上支座组件包括上支座板，球面滑板设置在上支座板和下支座板之间。

5.如权利要求4所述的大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，上支座板和下支座板外环绕设置有若干拉索，上支座组件还包括与上支座板扣合的上盖板且拉索从上盖板和上支座板之间穿过，下支座组件还包括与下支座板扣合的下盖板且拉索从下盖板和下支座板之间穿过。

6.如权利要求5所述的大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，上支座板和下支座板上均凹陷设置有供拉索容入的若干通槽，每一通槽内容入有两根拉索。

7.如权利要求6所述的大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，上支座板和下支座板上分别固定连接有若干定位柱，上盖板和下盖板上开设有供定位柱卡入的孔。

8.如权利要求2所述的大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，固定件为与上卡座固定连接的连接杆，连接杆末端设置有定位环，温度补偿传感器与定位环卡接。

9.如权利要求2所述的大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，固定件为与下卡座固定连接的连接杆，连接杆末端设置有定位环，温度补偿传感器与定位环卡接。

10.如权利要求7所述的大吨位桥梁支座测力装置，其特征在于，上支座板和上盖板之间以及下支座板和下盖板之间通过螺杆连接。

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