CN218937604U - 一种钢混梁温度场及温度效应测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，包括环境参数测试套件、钢混梁温度测试套件、钢混梁温度效应测试套件和处理器，环境参数测试套件、钢混梁温度测试套件和钢混梁温度效应测试套件与处理器电连接，环境参数测试套件设置于梁体外表面上，钢混梁温度测试套件设置在钢混梁上，钢混梁温度效应测试套件设置在钢混梁上，环境参数测试套件检测端朝向钢混梁外侧，钢混梁温度检测套件、钢混梁温度效应检测套件检测端朝向钢混梁本身。本实用新型通过设置三组检测套件，实现对钢混梁进行日照温度场与温度效应测试，通过三组套件的相对关系建立测量数据间的对应关系，实现对钢混梁温度场测量以及对温度场引起的桥梁状态变化进行检测监控。

Description

一种钢混梁温度场及温度效应测量系统

技术领域

本实用新型涉及桥梁测量领域，特别是涉及一种钢混梁温度场及温度效应测量系统。

背景技术

钢-混凝土组合梁是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构型式。它主要通过在钢梁和混凝土翼缘板之间设置剪力连接件(栓钉、槽钢、弯筋等)，抵抗两者在交界面处的掀起及相对滑移，使之成为一个整体而共同工作。

钢混组合梁除了承受静、动力荷载之外，还年复一年经受周期性变化的大气温度、日照温差以及一些其他原因造成的温度变化等综合影响。对于钢混组合梁，由于其桥面板混凝土材料与主梁钢材的热学性能差异，使得构件间温度场分布差异较大，结构的温度效应也更为复杂。极端温度条件下产生的温度效应，甚至会超过恒载和活载，严重时可导致桥面板开裂、支座抬起等病害甚至出现桥梁破坏。

根据上述需求现需一种钢混梁温度场及温度效应测量系统解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有技术中对于钢混组合梁，由于其桥面板混凝土材料与主梁钢材的热学性能差异，使得构件间温度场分布差异较大，结构的温度效应也更为复杂；极端温度条件下产生的温度效应，甚至会超过恒载和活载，严重时可导致桥面板开裂、支座抬起等病害甚至出现桥梁破坏的问题，本实用新型提供了一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，通过对钢混梁温度场测量以及对温度场引起的桥梁状态变化进行检测监控，解决了现有技术的问题。

本实用新型提供了一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，包括环境参数测试套件、钢混梁温度测试套件、钢混梁温度效应测试套件和处理器，环境参数测试套件、钢混梁温度测试套件和钢混梁温度效应测试套件与处理器电连接，环境参数测试套件设置于梁体外表面上，钢混梁温度测试套件设置在钢混梁上，钢混梁温度效应测试套件设置在钢混梁上，环境参数测试套件检测端朝向钢混梁外侧，钢混梁温度检测套件检测端和钢混梁温度效应检测套件检测端朝向钢混梁本身；

环境参数测试套件包括太阳辐射量测试组件、环境温度测试组件和环境风速测试组件，太阳辐射量测试组件、环境温度测试组件和环境风速测试组件均设置于钢混梁外表面且与处理器电连接；

钢混梁温度测试套件包括混凝土板温度测试组件和钢主梁温度测试组件，混凝土板温度测试组件预埋于钢混梁内部，钢主梁温度测试组件设置于钢混梁腹板侧表面，混凝土温度测试组件和钢主梁温度测试组件均与处理器电连接；

钢混梁温度效应检测套件包括钢和混凝土相对位移测试组件和主梁挠度测试组件，钢和混凝土相对位移测试组件预埋于钢混梁的混凝土与钢结构结合面位置，主梁挠度测试组件检测端设置于钢混梁桥体上，钢和混凝土相对位移测试组件和主梁挠度测试组件均与处理器电连接。

本实用新型所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，作为优选方式，太阳辐射量测试组件包括太阳辐射量传感器支架和太阳辐射量传感器，太阳辐射量传感器支架为杆状支架，太阳辐射量传感器支架一端设置于钢混梁混凝土板一侧，另一端设置太阳辐射量传感器。

本实用新型所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，作为优选方式，环境温度测试组件包括第一环境温度传感器、第二环境温度传感器、第一环境温度传感器支架和第二环境温度传感器支架，第一环境温度传感器通过第一环境温度传感器支架设置于钢混梁混凝土板一侧，第二环境温度传感器通过第二环境温度传感器支架设置于钢混梁的混凝土板中部下表面。

本实用新型所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，作为优选方式，环境风速测试组件包括第一环境风速传感器、第二环境风速传感器、第一环境风速传感器支架和第二环境风速传感器支架，第一环境风速传感器通过第一环境风速传感器支架设置于钢混梁混凝土板一侧，第二环境风速传感器通过第二环境风速传感器支架设置于钢混梁的混凝土板中部下表面。

本实用新型所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，作为优选方式，混凝土板温度测试组件包括若干均匀设置于钢混梁混凝土板内的内埋式温度传感器。

本实用新型所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，作为优选方式，钢主梁温度测试组件包括若干均匀设置于钢混梁腹板上的粘贴温度传感器。

本实用新型所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，作为优选方式，钢和混凝土相对位移测试组件包括若干内埋式引伸计，内埋式引伸计均匀预埋于钢混梁混凝土板内接触钢混梁的钢主梁结构；

内埋式引伸计包括引伸计本体、第一引脚和第二引脚，引伸计本体、第一引脚和第二引脚均预埋于混凝土板内，第一引脚一端和第二引脚一端分别连接引伸计本体，第一引脚另一端固定在钢主梁的与混凝土板接触表面，第二引脚另一端接触钢主梁且接触面与钢主梁软连接。

本实用新型所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，作为优选方式，主梁挠度测试组件包括粘贴标靶和光电式挠度仪，粘贴标靶设置于钢混梁跨中下表面，光电式挠度仪检测方向朝向粘贴标靶。

本技术方案的环境参数测试套件用于测试风速、太阳辐射量、环境温度等环境参数，可以为钢混梁温度场预测提供初始参数输入；

钢混梁温度测试套件用于测试钢混梁的混凝土板温度与钢主梁温度，可以为钢混梁温度荷载作用下的结构状态预测提供外部荷载输入，并对钢混梁温度场预测模型进行校核及修正；

钢混梁温度效应测试套件用于测试钢混梁的混凝土板与钢主梁相对位移、主梁挠度可以直接用于钢混梁结构状态的评价以及对结构状态预测模型的校核与修正。

本实用新型有益效果如下：

本技术方案通过设置环境参数测试套件、钢混梁温度测试套件、钢混梁温度效应测试套件三组套件，实现对钢混梁进行日照温度场与温度效应测试，并通过三组套件的相对关系建立测量数据间的对应关系，实现对钢混梁温度场测量以及对温度场引起的桥梁状态变化进行检测监控。

附图说明

图1为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统示意图；

图2为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统环境参数测试套件俯视示意图；

图3为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统钢混梁温度测试套件示意图；

图4为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统钢混梁温度效应测试套件示意图；

图5为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统太阳辐射量测试组件示意图；

图6为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统环境温度测试组件示意图；

图7为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统环境风速测试组件示意图；

图8为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统混凝土板温度测试组件示意图；

图9为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统钢主梁温度测试组件示意图；

图10为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统钢和混凝土相对位移测试组件示意图；

图11为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统内埋式引伸计示意图；

图12为一种钢混梁温度场及温度效应测量系统主梁挠度测试组件示意图。

附图标记：

1、环境参数测试套件；11、太阳辐射量测试组件；111、太阳辐射量传感器支架；112、太阳辐射量传感器；12、环境温度测试组件；121、第一环境温度传感器；122、第二环境温度传感器；123、第一环境温度传感器支架；124、第二环境温度传感器支架；13、环境风速测试组件；131、第一环境风速传感器；132、第二环境风速传感器；133、第一环境风速传感器支架；134、第二环境风速传感器支架；2、钢混梁温度测试套件；21、混凝土板温度测试组件；211、内埋式温度传感器；22、钢主梁温度测试组件；221、粘贴温度传感器；3、钢混梁温度效应测试套件；31、钢和混凝土相对位移测试组件；311、内埋式引伸计；3111、引伸计本体；3112、第一引脚；3113、第二引脚；32、主梁挠度测试组件；321、粘贴标靶；322、光电式挠度仪；4、处理器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1所示，一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，包括环境参数测试套件1、钢混梁温度测试套件2、钢混梁温度效应测试套件3和处理器4，环境参数测试套件1、钢混梁温度测试套件2和钢混梁温度效应测试套件3与处理器4电连接，环境参数测试套件1设置于钢混梁梁体外表面上，钢混梁温度测试套件2设置在钢混梁上，钢混梁温度效应测试套件3设置在钢混梁上，环境参数测试套件1检测端朝向钢混梁外侧，钢混梁温度检测套件检测端和钢混梁温度效应检测套件检测端朝向钢混梁本身；

如图2所示，环境参数测试套件1包括太阳辐射量测试组件11、环境温度测试组件12和环境风速测试组件13，太阳辐射量测试组件11、环境温度测试组件12和环境风速测试组件13均设置于钢混梁外表面且与处理器4电连接，太阳辐射量测试组件11通过太阳辐射传感器测试环境太阳辐射量，环境温度测试组件12通过温度传感器测试环境温度，环境风速测试组件13用于通过风速仪测试环境风速；

如图3所示，钢混梁温度测试套件2包括混凝土板温度测试组件21和钢主梁温度测试组件22，混凝土板温度测试组件21预埋于钢混梁内部，钢主梁温度测试组件22设置于钢混梁腹板侧表面，混凝土板温度测试组件21和钢主梁温度测试组件22均与处理器4电连接，混凝土板温度测试组件21通过温度传感器测试混凝土板表面与内部温度，钢主梁温度测试组件22通过温度传感器测试钢主梁表面温度；

如图4所示，钢混梁温度效应测试套件3包括钢和混凝土相对位移测试组件31和主梁挠度测试组件32，钢和混凝土相对位移测试组件31预埋于钢混梁的混凝土与钢结构结合面位置，主梁挠度测试组件32检测端设置于钢混梁桥体上，钢和混凝土相对位移测试组件31和主梁挠度测试组件32均与处理器4电连接，钢和混凝土相对位移测试组件31通过内埋高精度引伸计检测混凝土板与钢主梁之间的相对位移，主梁挠度测试组件32采用光电式高精度挠度仪检测混凝土板与钢主梁的竖向位移。

如图5所示，太阳辐射量测试组件11包括太阳辐射量传感器支架111和太阳辐射量传感器112，太阳辐射量传感器支架111为杆状支架，太阳辐射量传感器支架111一端设置于钢混梁混凝土板一侧，另一端设置太阳辐射量传感器112。

如图6所示，环境温度测试组件12包括第一环境温度传感器121、第二环境温度传感器122、第一环境温度传感器支架123和第二环境温度传感器支架124，第一环境温度传感器121通过第一环境温度传感器支架123设置于钢混梁混凝土板一侧，第二环境温度传感器122通过第二环境温度传感器支架124设置于钢混梁的混凝土板中部下表面。

如图7所示，环境风速测试组件13包括第一环境风速传感器131、第二环境风速传感器132、第一环境风速传感器支架133和第二环境风速传感器支架134，第一环境风速传感器131通过第一环境风速传感器支架133设置于钢混梁混凝土板一侧，第二环境风速传感器132通过第二环境风速传感器支架134设置于钢混梁的混凝土板中部下表面。

如图8所示，混凝土板温度测试组件21包括若干均匀设置于钢混梁混凝土板内的内埋式温度传感器211。

如图9所示，钢主梁温度测试组件22包括若干均匀设置于钢混梁腹板上的粘贴温度传感器221。

如图10所示，钢和混凝土相对位移测试组件31包括若干内埋式引伸计311，内埋式引伸计311均匀预埋于钢混梁混凝土板内接触钢混梁的钢主梁结构；

如图11所示，内埋式引伸计311包括引伸计本体3111、第一引脚3112和第二引脚3113，引伸计本体3111、第一引脚3112和第二引脚3113均预埋于混凝土板内，第一引脚3112一端和第二引脚3113一端分别连接引伸计本体3111，第一引脚3112另一端固定在钢主梁的与混凝土板接触表面，第二引脚3113另一端接触钢主梁且接触面与钢主梁软连接。

如图12所示，主梁挠度测试组件32包括粘贴标靶321和光电式挠度仪322，粘贴标靶321设置于钢混梁跨中下表面，光电式挠度仪322检测方向朝向粘贴标靶321。

进一步的，环境温度测试组件所测试的温度包括钢主梁腹板之间的环境温度、钢主梁腹板外侧的环境温度。

将温度传感器置于钢主梁腹板之间，测试混凝土板下与主梁腹板之间空间的环境温度；将温度传感器置于距钢主梁腹板外侧1.5m以上位置处，要求传感器无太阳直射。环境风速测试组件所测试的风速包括钢主梁腹板之间的环境风速、钢主梁腹板外侧的环境风速。将风速计置于钢主梁腹板之间，测试混凝土板下与主梁腹板之间空间的风速；将风速计置于距钢主梁腹板外侧1.5m以上位置处，要求风速计周围无遮挡。

处理器4内置软件用于对各环境参数与温度场进行综合分析给出钢混梁结构状态预测，并结合温度效应的测试结果对结构状态进行评价。

本实施例中的钢混梁可以为箱梁或工字型主梁。

进一步的，处理器47与各套件之间采用的连接方式可以为有线或无线模式。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，其特征在于：包括环境参数测试套件(1)、钢混梁温度测试套件(2)、钢混梁温度效应测试套件(3)和处理器(4)，所述环境参数测试套件(1)、所述钢混梁温度测试套件(2)和所述钢混梁温度效应测试套件(3)与所述处理器(4)电连接，所述环境参数测试套件(1)设置于钢混梁梁体外表面上，所述钢混梁温度测试套件(2)设置在所述钢混梁上，所述钢混梁温度效应测试套件(3)设置在所述钢混梁上，所述环境参数测试套件(1)检测端朝向所述钢混梁外侧，所述钢混梁温度检测套件检测端和所述钢混梁温度效应检测套件检测端朝向所述钢混梁本身；

所述环境参数测试套件(1)包括太阳辐射量测试组件(11)、环境温度测试组件(12)和环境风速测试组件(13)，所述太阳辐射量测试组件(11)、所述环境温度测试组件(12)和所述环境风速测试组件(13)均设置于所述钢混梁外表面且与所述处理器(4)电连接；

所述钢混梁温度测试套件(2)包括混凝土板温度测试组件(21)和钢主梁温度测试组件(22)，所述混凝土板温度测试组件(21)预埋于所述钢混梁内部，所述钢主梁温度测试组件(22)设置于所述钢混梁腹板侧表面，所述混凝土板温度测试组件(21)和所述钢主梁温度测试组件(22)均与所述处理器(4)电连接；

所述钢混梁温度效应测试套件(3)包括钢和混凝土相对位移测试组件(31)和主梁挠度测试组件(32)，所述钢和混凝土相对位移测试组件(31)预埋于所述钢混梁的混凝土与钢结构结合面位置，所述主梁挠度测试组件(32)检测端设置于所述钢混梁桥体上，所述钢和混凝土相对位移测试组件(31)和所述主梁挠度测试组件(32)均与所述处理器(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，其特征在于：所述太阳辐射量测试组件(11)包括太阳辐射量传感器支架(111)和太阳辐射量传感器(112)，所述太阳辐射量传感器支架(111)为杆状支架，所述太阳辐射量传感器支架(111)一端设置于所述钢混梁混凝土板一侧，另一端设置所述太阳辐射量传感器(112)。

3.根据权利要求1所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，其特征在于：所述环境温度测试组件(12)包括第一环境温度传感器(121)、第二环境温度传感器(122)、第一环境温度传感器支架(123)和第二环境温度传感器支架(124)，所述第一环境温度传感器(121)通过所述第一环境温度传感器支架(123)设置于所述钢混梁混凝土板一侧，所述第二环境温度传感器(122)通过所述第二环境温度传感器支架(124)设置于所述钢混梁的混凝土板中部下表面。

4.根据权利要求1所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，其特征在于：所述环境风速测试组件(13)包括第一环境风速传感器(131)、第二环境风速传感器(132)、第一环境风速传感器支架(133)和第二环境风速传感器支架(134)，所述第一环境风速传感器(131)通过所述第一环境风速传感器支架(133)设置于所述钢混梁混凝土板一侧，所述第二环境风速传感器(132)通过所述第二环境风速传感器支架(134)设置于所述钢混梁的混凝土板中部下表面。

5.根据权利要求1所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，其特征在于：所述混凝土板温度测试组件(21)包括若干均匀设置于所述钢混梁混凝土板内的内埋式温度传感器(211)。

6.根据权利要求1所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，其特征在于：所述钢主梁温度测试组件(22)包括若干均匀设置于所述钢混梁腹板上的粘贴温度传感器(221)。

7.根据权利要求1所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，其特征在于：所述钢和混凝土相对位移测试组件(31)包括若干内埋式引伸计(311)，所述内埋式引伸计(311)均匀预埋于所述钢混梁混凝土板内接触所述钢混梁的钢主梁结构；

所述内埋式引伸计(311)包括引伸计本体(3111)、第一引脚(3112)和第二引脚(3113)，所述引伸计本体(3111)、所述第一引脚(3112)和所述第二引脚(3113)均预埋于所述混凝土板内，所述第一引脚(3112)一端和所述第二引脚(3113)一端分别连接所述引伸计本体(3111)，所述第一引脚(3112)另一端固定在所述钢主梁的与所述混凝土板接触表面，所述第二引脚(3113)另一端接触所述钢主梁且接触面与所述钢主梁软连接。

8.根据权利要求1所述的一种钢混梁温度场及温度效应测量系统，其特征在于：所述主梁挠度测试组件(32)包括粘贴标靶(321)和光电式挠度仪(322)，所述粘贴标靶(321)设置于所述钢混梁跨中下表面，所述光电式挠度仪(322)检测方向朝向所述粘贴标靶(321)。

Images