[发明专利]一种带测力支杆的新型智能支座以及支座监测系统

说明书

本发明公开一种带测力支杆的新型智能支座以及支座监测系统；包括钢盆和顶板；钢盆与顶板之间连接有测力支杆；测力支杆包括固定于水平翼缘板上的第一连接件，第一连接件上设置有支杆底座，支杆底座内穿设有支杆，支杆底部通过压缩弹簧与支杆底座的内底壁连接，支杆底座顶部连接有下半球壳，下半球壳内装有万向球铰，万向球铰顶部通过第二连接件与顶板底部连接；第一连接件中部通过导线孔穿设有导线，导线分别连接有支座监测系统和传感单元，支座监测系统包括数据采集单元、数据输出单元、监控中心。本发明带测力支杆的新型智能支座以及支座监测系统，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压力传感单元。

技术领域

本发明涉及支座技术领域，特别是涉及一种带测力支杆的新型智能支座以及支座监测系统。

背景技术

桥梁支座是桥梁上部和下部结构之间实现传递荷载、协调变形、保证结构安全的重要构件和装置，其位置关键，结构薄弱，其损伤或者破坏会直接引起桥梁上下部结构的受力偏差或失衡，进而引发其他构件的损伤及破坏，加速桥梁寿命的衰减，直接对桥梁结构的整体安全性造成威胁。随着经济的发展、交通量的增大，桥梁支座的损伤或者破坏已经成为我国现役桥梁的主要病害之一，目前定期人工检测是获得桥梁支座健康状况的常用手段，但鉴于桥梁支座一般处于恶劣、隐蔽的工程环境中，人工检测方法的局限性导致很多病害不能被及时发现和处理。所以，研发具有远程实时监测和预警功能的智能支座，可以实现对服役支座及桥梁健康状况及潜在风险的及时掌控，从而避免因桥梁支座的突发性破坏导致桥梁局部或者整体破坏。亦即，桥梁支座的智能化可以使因支座破坏而引起的桥梁事故防患于未然，还可以为上部结构的健康监测和诊断、智能交通系统的建设提供可靠数据。

目前针对支座的长期监测仍是桥梁健康监测的一个难点，因为压力传感器需内置，这在可能影响支座原有结构的同时，也对传感器本身的性能和耐久性提出更高要求。臧晓秋等提出的一种三向测力支座，即在常规支座的基础上设置测力元件、数据采集及数据处理设备，但由于传感器的选型对支座结构改造较大。裴荟蓉等介绍了一种液压式调高测力盆式橡胶支座，主要用于支座高度的调整，测力功能单一。Sung-Jin Chang和Nam-SikKim开发出一款基于光纤光栅传感器可测量垂直位移和负载的支座，用于控制桥梁支座安装过程中的误差，未实现长期监测。Dong-Ho Ha等提出在支座内部放入压电材料通过对能量的采集实现对负载的测量，来监测车流量和支座受力，监测目标较为单一。

现有技术中，对支座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的原因，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

本发明的目的是提供一种带测力支杆的新型智能支座以及支座监测系统，以解决上述现有技术存在的问题，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压力传感单元。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：