[发明专利]一种具有变形与受力状态监测功能的支座

说明书

本发明公开了一种具有变形与受力状态监测功能的支座，所述支座包括连接板、下支座围壁、楔形块、球冠板、上支座板及若干滑移板，此外还设置有标尺系统、弹簧测力系统以及波纹板测力系统。本支座通过标尺实现滑移量测量；通过弹簧、波纹板来监测支座竖向受压和水平剪力产生的支座变形和支座压力，从而实现支座服役期间水平剪力、竖向压力和竖向拉力测量。本发明可以实时观测支座在服役期间的变形及受力状态，提高结构的安全性，具有造价低、耐候性优、构造简单、安全可靠等特点。

技术领域

本发明涉及土木工程支座技术领域，具体地说，是一种具有变形与受力状态监测功能的支座。

背景技术

在土木工程结构中，特别是在建筑结构和桥梁结构中，钢支座用于结构上、下部构件的固定连接，并通过球冠板实现节点弯矩释放。钢支座可分为固定支座、单向滑移支座和双向滑移支座。支座作为工程结构的边界关键部件，其服役期间的健康状况直接影响结构的安全性、使用性和舒适性，而支座的健康状况与其受力和变形状态息息相关，因此，实现对支座的实时监测与评估具有重要意义。现阶段，用于测量支座受力的方法主要是基于传感器的监测技术，且多数技术用于测量支座的竖向受力。本发明旨在提出一种基于变形原理的新型测力支座，以实现对支座在受剪、受拉或受压时的实时监测。

发明内容

本发明的目的就在于改进现有支座的不足，从而提供一种具有变形与受力状态监测功能的支座，解决支座在服役期间多向受力监测问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有变形与受力状态监测功能的支座，包括：

连接板，用于与下方的承载结构固定连接，且所述连接板上设置有标尺系统；

下支座围壁，下侧贴合并固定连接所述连接板，所述下支座围壁的内部挖空构成空腔，左右两侧的上方则向外侧延伸形成条状凸起；

水平移动楔形块，位于所述下支座围壁的空腔内，所述水平移动楔形块下侧与连接板之间设置水平向滑移板，前后两侧与下支座围壁之间设置垂直向滑移板，右侧与下支座围壁之间留有空间，且左侧面与上侧面为斜面；

测力楔形块，位于所述下支座围壁的空腔内的所述水平移动楔形块的左方，所述测力楔形块左侧与下支座围壁之间设置垂直向滑移板，右侧面为与所述水平移动楔形块左侧面相对应的斜面，且与水平移动楔形块之间设置斜向滑移板，下侧则设置有弹簧测力系统；

竖向移动楔形块，位于所述下支座围壁空腔内的所述水平移动楔形块的上方，该竖向移动楔形块上表面设有球冠形的凹槽；该竖向移动楔形块前、后、左、右侧与下支座围壁之间均设置垂直向滑移板，下侧面为与所述水平移动楔形块上侧面相对应的斜面，且与水平移动楔形块之间设置斜向滑移板；

球冠板，位于所述竖向移动楔形块上方的球冠形的凹槽，且二者之间设置转动滑移板；

上支座板，位于所述球冠板上方，所述上支座板用于与上方的目标结构固定连接；所述上支座板左右两侧向下延伸并向内扣形成条状凹槽，且该条状凹槽与所述下支座围壁的条状凸起相匹配，所述条状凹槽对应于所述条状凸起的下侧接触面和侧边接触面均设置波纹板测力系统。

进一步的，所述标尺系统包括标尺支座，度量标尺及指针，用于对支座的滑移量进行测量；

所述标尺支座固定连接于连接板上；所述度量标尺固定连接于标尺支座，所述指针固定安装于上支座板；当支座发生单向滑移时，指针随上支座板运动，指针所指示的位置即为滑移量，该滑移量反映了支座垂直向的变形量。

进一步的，所述弹簧测力系统包括弹簧导杆，弹簧单元以及弹簧套筒；