[发明专利]一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置，设置在桥梁支座下方，其特征在于：包括顶板（1）、外波纹管（4）、内波纹管（3）、底板（2）、引压管A（13）、引压管B（14）、压力传感器A（7）和压力传感器B（12），内波纹管（3）的两端分别密封连接顶板（1）和底板（2），内波纹管（3）、顶板（1）和底板（2）之间围成用于填充惰性液体（8）的密闭腔B，顶板（1）和底板（2）之间设有轴向导向结构和用于测量顶板（1）与底板（2）之间间距的位移传感器（11）,外波纹管（4）套设在内波纹管（3）外侧，外波纹管（4）的两端分别密封连接顶板（1）和底板（2），外波纹管（4）、内波纹管（3）、顶板（1）和底板（2）之间围成用于填充惰性液体（8）的密闭腔A，在密闭腔A内设置有引压管A（13）的一端，引压管A（13）的另一端与压力传感器A（7）连接，在密闭腔B内设置有引压管B（14）的一端，引压管B（14）的另一端与压力传感器B（12）连接;

利用所述的双波纹管竖向力检测装置进行桥梁支座竖向载荷检测的方法，包括以下步骤：

步骤一、安装前在压力为0的密闭腔A和密闭腔B内第一次充入惰性液体至腔体充满，此时顶板和底板的轴向间隙为0；

步骤二、将顶板固定连接在桥梁支座的下方，底板与基础固定连接，完成固定；

步骤三、当桥梁支座压设在顶板时，第二次向密闭腔A和密闭腔B内注入惰性液体，顶板沿装置轴向方向移动一段距离后停止注入惰性液体，压力传感器A得到此时密闭腔A内惰性气体的压力P₁，压力传感器B得到此时密闭腔B内惰性气体的压力P₂，由

，得到桥梁支座竖向载荷F，其中， D₁为外波纹管内径，H₁为外波纹管波高，K₁为外波纹管轴向刚度，x为外波纹管轴向位移； D₂为内波纹管内径，K₂为内波纹管轴向刚度。

2.如权利要求1所述的一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置，其特征在于：所述的轴向导向结构由设置在顶板（1）中心的凹槽和与凹槽相匹配并设置在底板（2）中心的凸块组成。

3.如权利要求1所述的一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置，其特征在于：所述的轴向导向结构由设置在底板（2）中心的凹槽和与凹槽相匹配并设置在顶板（1）中心的凸块组成。

4.如权利要求1所述的一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置，其特征在于：所述的密闭腔A通过连接管（15）与密闭腔B相连通，在连接管（15）上设有减压阀（6）。

5.如权利要求1所述的一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置，其特征在于：由位移传感器测出惰性液体第二次充入前及未安装前顶板与底板之间的间距H₀，由位移传感器实时测出惰性液体第二次充入后顶板与底板之间的间距H₁，得到顶板与底板分离的间隙为ΔH= H₁-H₀；设定Δh_min为顶板与底板接触前的间隙最小值，当ΔHΔh_min时，需向密闭腔A和密闭腔B内补充惰性液体；设定Δh_max为顶板与底板接触前的间隙最大值，应确保ΔH≤Δh_max，防止顶板与底板分离过大导致导向结构失效而无法承受侧向载荷。