[发明专利]一种大吨位分级连续测力调力支座及集群控制体系

说明书

本发明公开了一种大吨位分级连续测力调力支座及集群控制体系，包括多个支座本体系统、测力传感采集系统、调力系统以及监测分析控制系统。安装在各支座体系统内的光纤光栅测力模块通过光纤信号线将反射光波的波长变化信息传送至光纤光栅数据采集仪，再通过网络传输将采集到的反射光波波长数据传送至监测分析控制系统数据处理终端实现处理，进而通过监测分析控制系统实现调力控制。本发明支座集群控制体系可实现对大吨位、超大吨位支座群的分级连续、同步多次的测力与调力；可实现对支座群的人工现场检测或远端长期、连续、有效的自动监测，相应进行数据库分析评估与预警。

技术领域

本发明涉及公路、铁路、城市桥梁以及建筑结构工程技术领域，特别涉及一种大吨位分级连续测力调力支座及集群控制体系。

背景技术

支座是连接上下部结构的重要部件，能将上部结构的恒载、活载和变形(位移和转角)可靠地传递给下部结构。球型支座具有承载力大、可靠性好、线位移大、转角灵活且各向转动性能一致的优点，同时温度适用范围广，耐久性好，使用寿命长，因此被日益广泛地运用到各类公路、铁路、城市桥梁及建筑结构中。

与传统的板式、盆式橡胶支座一样，传统的球型钢支座既不具有测力方面的构造与功能，也没有调力方面的构造与功能。

对于各种预制梁和连续梁结构，软土地基的存在或桩底沉淀土厚度不均易引起墩台基础间纵、横桥向的差异沉降；施工质量与误差也会导致纵横桥向各支座下垫石面标高的不齐整平顺；除此之外，当采用跨度悬殊的多孔桥或小半径弯桥或超宽断面多支座布置时，预应力张拉、温度作用、活载等因素均可导致桥梁不同支座间实际承压不均、偏离设计受力较大，甚至出现局部支座脱空现象。对于跨径超大且断面超宽的桥梁，如墩梁非固结，梁体自重大导致支座吨位大，横桥向常设置为较多支座，以共同分担和协调受力，当各支座实际受力分布与设计偏差较大时，将会改变上、下部结构的受力状态，给整个结构体系的安全性带来隐患。

1)传统球型支座结构体缺乏测力功能

测力功能的缺乏导致在安装与运营过程中，不能直观便捷地检测和长期跟踪支座集群的受力状态，继而无法分析判断上部结构的受力情况，不利于及时动态开展桥梁结构健康状况的监测和评估；在施工运营的若干特殊工况、关键节点时或出现异常状况时，也难以实时、多次较准确地测取支座实际竖向载荷值，进一步分析上部结构各截面实际的内力分布情况，从而难以对设计方案合理性和实际结构的受力状态、安全性、可靠性作出直观的验证与评估。

2)传统球型支座结构体不具备调力功能

施工高度误差和使用期间恒活载、不均匀沉降、温度等作用效应均可导致支座受力不均。当发现支座受力异常或卸载脱空时，传统球型支座无法实现对支座受力进行重新调整。为使桥梁及支座处于较理想的受力状态，满足安全与耐久性要求，需要对受力较差的支座进行调力。对于现状梁体的既有传统支座的调力，目前主要采用千斤顶顶升梁体、加垫单层或多层薄钢板的外辅助调高支座方法实现，比较费时费力，且需中断现状交通。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大吨位分级连续测力调力支座及集群控制体系，该集群控制体系可对多个测力调力支座进行连续有效的监测、分析和多次分级连续调力。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种大吨位分级连续测力调力支座及集群控制体系，包括多个支座本体系统、测力传感采集系统、调力系统以及监测分析控制系统；