[发明专利]铅芯橡胶隔震支座、智能支座以及支座监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及支座技术领域，尤其涉及一种铅芯橡胶隔震支座、智能支座以及支座监测系统。

背景技术

目前隔震支座在桥梁领域得到广泛应用，而隔震支座中的铅芯橡胶支座由于其隔震效果显著、技术较为成熟，因此已在全球多个国家的实际桥梁工程中得到了大量的应用。在桥梁结构中，支座作为主要的传力构件，其稳定性、可靠性直接影响整个桥梁的安全性能。支座失效将导致整个桥梁的整体倒塌，造成不可估量的严重后果，因而支座的长期安全性就显得尤为重要。对于采用橡胶材料的隔震支座，橡胶材料随着使用时间的延长将逐渐老化，金属构件也会随着时间的推移出现疲劳现象。对于不同的工作环境下，隔震支座的耐久性如何，隔震支座是否会因为橡胶材料老化、金属构件的疲劳等各种因素的影响而失效，这些情况都关乎桥梁整体使用的安全性。从桥梁长期健康情况来看，对隔震支座健康状况的监测显得尤为重要。

现有技术中，对隔震支座的受力情况的监测主要依靠压力传感单元，而传感单元测得压力后的数据信息需要通过引线导出，就需要在支座上做微孔以用于引出导线，进而导致支座整体的力学性能受到影响，由于桥梁的支座需要承受巨大的载荷，即便是微小的孔隙也会造成巨大的安全隐患；另外，传感单元的更换也是当前支座技术领域面临的一个难题，由于传感单元通常与支座本体固接或埋于支座内部等原因，若要对传感单元进行更换，则需更换整个支座，成本高且操作复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种能够实时监测支座受力状况、不影响支座力学性能且便于更换传感单元的铅芯橡胶隔震支座。

本发明所要解决的技术问题，还在于提供一种能够实时监测、反映支座健康状态的智能支座以及支座监测系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供了一种铅芯橡胶隔震支座，包括顶支座板、底支座板以及固设于所述顶支座板和底支座板之间的铅芯橡胶支座本体，所述铅芯橡胶支座本体内置有铅芯，还包括与所述顶支座板或底支座板层叠设置的垫板，所述顶支座板和垫板之间、或所述底支座板和垫板之间设有压力传感单元。

作为上述技术方案的进一步改进，所述压力传感单元为纳米橡胶传感器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述垫板和纳米橡胶传感器置于所述顶支座板和铅芯橡胶支座本体之间、或置于所述底支座板和铅芯橡胶支座本体之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述纳米橡胶传感器包括至少两层织物层，相邻所述织物层之间填充有纳米导电橡胶，所述纳米导电橡胶为掺入碳纳米管的橡胶基体。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述垫板承受横向力的侧边设有限位单元。

作为上述技术方案的进一步改进，所述限位单元为条状钢条或限位块，且通过螺栓与所述顶支座板或底支座板固定连接且抵靠于所述垫板的侧边。

作为上述技术方案的进一步改进，所述铅芯橡胶支座本体还包括若干层橡胶片、置于所述橡胶片之间的钢板以及与上下两端面的橡胶片相连的封板，所述橡胶片与所述钢板之间、所述橡胶片与所述封板之间都通过硫化粘合在一起。

本发明提供了一种智能支座，其包括数据采集单元、数据输出单元以及如上所述的铅芯橡胶隔震支座，所述数据采集单元将压力传感单元测得的支座压力传输至数据输出单元。

本发明还提供了一种支座监测系统，其包括数据采集单元、数据输出单元、监控中心以及如上所述的铅芯橡胶隔震支座，所述数据采集单元将压力传感单元测得的支座压力数据传输至所述数据输出单元，所述数据输出单元将压力数据传输至所述监控中心。

作为上述技术方案的进一步改进，所述监控中心包括数据接收单元、服务器、监测单元、分析单元以及人机交互单元，所述数据接收单元将所述数据输出单元的压力数据传输至服务器、监测单元、分析单元、以及人机交互单元。

本发明的有益效果是：

1、压力传感单元置于顶支座板和垫板、或底支座板和垫板之间，便于压力传感单元的更换，且能实现对支座受力状态的实时监测。

2、压力传感单元的引线从顶支座板和垫板之间、或底支座板和垫板之间引出，不需要对支座做引线微孔，保证支座的力学性能不受影响。

3、本发明支座监测系统能够将压力传感单元测得的压力数值即时传输至监控中心，监控中心再对压力数据进行监测和分析，实时监测和反映支座的健康状态。

附图说明

图1是本发明铅芯橡胶隔震支座实施例一的整体结构剖视图；

图2是本发明铅芯橡胶隔震支座实施例二的整体结构剖视图；