[发明专利]一种时变损伤桥梁实验装置及其实验方法

说明书

本发明涉及一种时变损伤桥梁实验装置，包括主桥面板，所述主桥面板上设置有若干个间隔一定距离的损伤孔，损伤孔内设置有可通过通电断电来控制磁性并与损伤孔相配合的带电磁铁，主桥面板上端面设置有用以测量桥梁变形位移、变形速度和变形加速度的传感器，在主桥面板上端面设置有能装载物体的可移动小车，在可移动小车前端面设置有牵引钩，在牵引钩上设置有牵引绳，所述牵引绳一端固定在牵引钩上，牵引绳另一端设置有可变速的牵引机；本发明还涉及一种时变损伤桥梁实验装置的试验方法。本发明能模拟桥梁在受到单处或多处时变损伤时、载荷质量发生改变时和载荷速度发生改变时的工况，并能检测相应的变形位移、变形速度和变形加速度数据。

技术领域

本发明涉及一种时变损伤桥梁实验装置及其实验方法。

技术背景

改革开放三十多年来，我国的桥梁工程建设无论是在总体规模还是在科技水平上，均已迈入世界前列。然而据统计分析约有四分之一以上的桥梁都存在结构性缺陷、不同程度的损伤和功能性失效的隐患，而其中的重要桥梁急需安全监测、评定和维修加固。通常来说，服役期间的桥梁结构在外部环境、工作荷载和极端荷载等因素作用下不可避免地出现局部或整体损伤，为保障结构的安全性、完整性、适用性与耐久性，对服役桥梁结构采用有效手段进行损伤识别和安全评估显得尤为必要和迫切。

大量在役桥梁结构等大型交通基础设施迫切需要基于一种真实的试验环境的损伤识别方法研究，进而对实际桥梁进行更真实可靠的时变结构损伤识别研究。虽然国内外大量学者进行了大量的试验及数值模拟进行桥梁损伤识别，但这些大部分都是在比较理想状态下，例如，在完全无噪声条件下、在一种地震激励或者冲击荷载作用下、在预制损伤条件下等，大多数现存的装置都是在模拟静力作用下桥梁的损伤识别情况，但由于实际桥梁结构和环境条件的复杂性，很难实现真实情况的研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种时变损伤桥梁实验装置及其实验方法，能够模拟桥梁在受到单处或多处时变损伤时、载荷质量发生改变时和载荷速度发生改变时的工况，并能检测相应的变形位移、变形速度和变形加速度数据。

本发明的技术方案是：一种时变损伤桥梁实验装置，包括主桥面板，所述主桥面板上设置有若干个间隔一定距离的损伤孔， 损伤孔内设置有可通过通电断电来控制磁性并与损伤孔相配合的带电磁铁，主桥面板上端面设置有用以测量桥梁变形位移、变形速度和变形加速度的集成传感器，在主桥面板上端面设置有能装载物体的可移动小车，在可移动小车前端面设置有牵引钩，在牵引钩上设置有牵引绳，所述牵引绳一端固定在牵引钩上，牵引绳另一端设置有可变速的牵引机。

进一步的，所述主桥面板上端面设置有引导可移动小车前进方向的导轨。

进一步的，所述主桥面板下方设置有用以固定支撑主桥面板的支撑工字梁，在工字梁的下端设置有用以支撑工字梁的支撑墩。

进一步的，所述主桥面板前端设置有保证可移动小车驶入主桥面板前达到指定匀速状态的引桥A，所述主桥面板后端设置有保证可移动小车驶出主桥面板后能减速滑行并最终停止的引桥B。

进一步的，所述引桥A和引桥B上端面均设置有引导可移动小车前进方向的导轨。

进一步的，所述牵引机的下方设置有用以支撑牵引机的支撑座。

进一步的，所述集成传感器包括位移传感器、速度传感器和加速度传感器，集成传感器与控制器电连接，带电磁铁与外接电源电连接。

本发明提供的另一种技术方案是：一种时变损伤桥梁实验装置的实验方法，包括所述的时变损伤桥梁实验装置；