一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置

文档序号:875168 发布日期:2021-03-19 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置 (Pressure-bearing elastomer stress monitoring device of basin-type support ) 是由 郭勇 刘永婷 高双全 王庆培 李二茂 杜春晓 王瑞 贺泽霞 孙琰 曹铁成 周笑 于 2020-12-17 设计创作,主要内容包括:本发明属于桥梁/建筑支座技术领域,具体的讲涉及一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置。其包括设置在盆体外圆周围的一个或多个具有限位机构的压力传感器,所述盆体侧壁设置若干个供传力销贯穿的通孔,所述传力销一端与所述压力传感器连接,其另一端与所述盆体内的承压弹性体连接。该承压弹性体受力监测装置能够对桥梁支座的全寿命周期进行实时受力监测,同时便于组装和拆卸,能够对内部传感器进行及时维修更换,具有结构简单紧凑、设计布局合理的特点。(The invention belongs to the technical field of bridge/building supports, and particularly relates to a pressure-bearing elastomer stress monitoring device of a basin-type support. The pressure sensor comprises one or more pressure sensors which are arranged around the excircle of the pot body and provided with limiting mechanisms, wherein the side wall of the pot body is provided with a plurality of through holes for the force transmission pins to penetrate through, one end of the force transmission pin is connected with the pressure sensors, and the other end of the force transmission pin is connected with a pressure bearing elastic body in the pot body. The pressure-bearing elastomer stress monitoring device can monitor the stress of the bridge bearing in real time in the whole life cycle, is convenient to assemble and disassemble, can maintain and replace the internal sensor in time, and has the characteristics of simple and compact structure and reasonable design and layout.)

一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置

技术领域

本发明属于桥梁/建筑支座技术领域,具体的讲涉及一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置。

背景技术

盆式橡胶支座由于其隔震效果显著,技术较为成熟,在桥梁工程建设中得到了大量应用。在现有的桥梁设计规范体系中,大部分的桥梁承重荷载及其受力分布参数都是在基于理论假设后,通过计算得出的,由于缺乏有效实际工作测试手段,计算结果与支座实际情况存在一定的误差,当误差过大时,则造成桥梁工作异常、形成较大的安全隐患,或者安全度设计过大产生物资浪费。

因此,通过对桥梁增加实时监测功能,实现桥梁的全生命周期健康监测,是桥梁设计安全性和经济性的必要前提。再者,桥梁建成后,墩台在一定时期内会发生沉降,这将引起桥梁结构内力的重分配,如果墩台沉降造成简支箱梁三点支撑将可能导致灾难性事故的发生。因此,及时了解桥梁支座的受力状况,远程预警车辆过桥时出现三点支撑,并在第一时间进行处理,这是避免桥梁发生灾难性事故的一个经济而且有效的解决办法。

现有技术中,对支座的受力情况监测主要依靠压力传感单元,由于传感单元通常与支座主体固接的原因,若需要更换传感单元,需更换整个支座,需停运正常运行的线路,成本高且操作复杂。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能够对桥梁支座的全寿命周期进行实时受力监测,同时便于组装和拆卸,能够对内部传感器进行及时维修更换,且结构简单紧凑、设计布局合理的盆式支座承压弹性体受力监测装置。

为实现上述目的,本发明所采用的技术方案为:

一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置,其特征在于:包括设置在盆体外圆周围的一个或多个具有限位机构的压力传感器,所述盆体侧壁设置若干个供传力销贯穿的通孔,所述传力销一端与所述压力传感器连接,其另一端与所述盆体内的承压弹性体连接。

构成上述一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置的附加技术特征还包括:

——所述压力传感器的数量为4个,分别位于所述盆体的四个象限点处;

——所述限位机构包括反力挡板,所述反力挡板设置在所述盆体底部的延长板上,所述盆体底部还具有四方延展的定位板,所述定位板表面设有锚固孔;

——所述限位机构还包括预紧结构,所述预紧结构包括设置在所述反力挡板和压力传感器之间的垫块和楔形条;其中,所述垫块与压力传感器应力接触,所述楔形条插入所述垫块与反力挡板之间的空隙;

——所述垫块一侧为与所述楔形条外形相配合的渐进斜面,所述楔形条与延长板通过紧固螺栓连接;

——所述反力挡板与延长板通过定位螺栓连接,所述反力挡板与楔形条通过组合螺栓连接;

——所述盆体侧壁内设有与所述通孔连通的限位孔,所述通孔内的传力销表面具有沿其轴向布置的槽道,螺杆或销轴贯穿所述限位孔插入槽道内;

——所述压力传感器为振弦式传感器,所述压力传感器与微控制器电气连接,所述微控制器具有无线发射模块。

本发明所提供的一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置同现有技术相比,具有以下优点:其一,由于该盆式支座的承压弹性体受力监测装置的压力传感器通过限位机构布置在盆体周围,盆体侧壁设置若干个供传力销贯穿的通孔,传力销一端与压力传感器连接,其另一端与盆体内的承压弹性体连接,桥梁支座的受力情况反应在其内部的承压弹性体上,通过分布式的压力传感器感应承压弹性体的应力变化,实现了对桥梁墩台沉降及综合载荷情况进行实时监测;其二,相较于传统的固连一体、内置式结构的监测系统,该监测装置的压力传感器外置与支座盆体的外围,安装和拆卸都十分便捷,同时,传感器的数量、种类可以根据支座实际工况进行适应性调整,优选地,压力传感器的限位结构为可拆卸连接,便于维修更换,提高了监测数据的精确性和有效性,增强了桥梁支座的运行安全。

附图说明

图1为本发明一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置的结构示意图;

图2为该盆式支座的承压弹性体受力监测装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置的结构和工作原理作进一步的详细说明。

参见图1,为本发明所提供的一种盆式支座的承压弹性体受力监测装置的结构示意图。构成该承压弹性体受力监测装置的结构包括设置在盆体1外圆周围的一个或多个具有限位机构的压力传感器3,盆体1侧壁10设置若干个供传力销4贯穿的通孔,传力销4一端与压力传感器3连接,其另一端与盆体1内的承压弹性体5连接。

其工作原理为:根据实际应用条件,在支座盆体1的外圆周围设置压力传感器3,压力传感器3的一侧具有限位机构,另一侧与传力销4连接,传力销4贯穿位于盆体1侧壁的通孔,其端部与盆体1内的承压弹性体5连接(侧壁应力接触),当支座承压受力时,外力反应在其内部的承压弹性体5上,由于承压弹性体5具有应力一致性,其上部受力反应在侧部,并通过传力销4将受力反馈给压力传感器3,即实现了实时监测功能。

在构成上述承压弹性体5受力监测装置的结构中,

——优选地,上述压力传感器3的数量为4个,分别位于盆体1的四个象限点处,具体安装时,4个压力传感器3沿桥面呈纵横交叉分布,能够快速反应桥面载荷变化的受力状况,传感器获得的监测数据更加准确,便于实时掌握桥梁的工作条件,将盆体1环向受到的侧应力传递给压力传感器3,通过对支座监测数据进行分析,能够及时了解、判断受力情况,保证支座使用安全;

——进一步的,上述压力传感器3一端与传力销4应力接触,其另一端必须通过限位机构固定,如图2所示,上述限位机构包括反力挡板21,反力挡板21设置在盆体1底部的延长板22上,如果压力传感器3的数量为四个,则延长板22和反力挡板21的组合也为四个,分别与压力传感器3的位置对应;优选地,为了增强盆式支座的稳定性,上述盆体1底部还具有四方延展的定位板23,定位板23表面设有锚固孔24或螺纹孔,通过锚钉或锚固螺栓与桥墩或建筑基体连接;

——在一个实施例中,上述限位机构还包括预紧结构,预紧结构包括设置在反力挡板21和压力传感器3之间的垫块201和楔形条202;其中,垫块201与压力传感器3应力接触,楔形条202插入垫块201与反力挡板21之间的空隙,通过插入垫块201,将传力销4分别与承压弹性体5、压力传感器3压实连接,确保传感器接受数据更加灵敏,也防止支架出现较大幅度的位移后,压力传感器3反馈失效,同时,该结构属于可拆卸方式,将垫块201抽出后,即可对压力传感器3进行维修更换,安装拆卸都很便捷;

——进一步的,为了便于楔形条202插入反力挡板21与垫块201之间的空隙,上述垫块201一侧为与楔形条202外形相配合的渐进斜面,即,楔形条202与垫块201之间接触更加紧密,对压力传感器3的反作用力更加恒定,楔形条202与延长板22通过紧固螺栓61连接,具体而言,楔形条202内设有竖直的螺纹通孔,紧固螺栓61穿过螺纹通孔后与设置在延长板22上的螺纹孔旋紧,在楔形条202插装定位后,再用紧固螺栓61将其与延长板22固定;

——上述反力挡板21与延长板22可以为一体式结构,当反力挡板21高度较大时,最好将其设置为为可拆卸结构,比如,反力挡板21位于延长板22的端部,反力挡板21设置贯通的螺纹孔,延长板22的端部设置螺纹盲孔,然后通过定位螺栓62连接;当然,反力挡板21与楔形条202也可以通过组合螺栓63连接,只要在反力挡板21和楔形条202接触部位(最好在反力挡板21的上部)设置对接的螺纹孔即可;

——优选地,上述盆体1侧壁内设有与通孔连通的限位孔11,通孔内的传力销4表面具有沿其轴向布置的槽道41,螺杆12或销轴贯穿限位孔11插入槽道41内,限位孔11和通孔最好呈垂直布置,在插入螺杆12或销轴后,其端部置于传力销4的槽道41内,即传力销4可以在轴向上运动,感应弹性体的应力变化,在其他方位处于限制状态,传力销4不易发生偏向问题,确保压力传感器3监测数值的精确性,当然,传力销4的轴向运动量不大的情况下,槽道41也可以用圆槽代替,只要确保合适的冗余空间即可;

——进一步的,上述压力传感器3为振弦式传感器,测量数值精确,工作稳定性好,使用成本低,适应长期监测,经济效益好,压力传感器3与微控制器71电气连接,微控制器71具有无线发射模块72,微控制器71能够收集传感数据,并及时将数据通过无线发射模块72传输出去,比如通过SIM卡、SIM天线等器件连接手机或上位电脑,便于人员及时获取数据,并进行进一步的加工处理,提高了支座的智能化水平。

6页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:力和/或压力传感器

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类