一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種橋梁結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速公路和高速鐵路的快速發(fā)展，我國建設(shè)了大量的高架橋梁，然而橋梁支座的安全性是橋梁技術(shù)中的重中之重，因此，對建成后的橋梁健康狀況進行監(jiān)測是確保橋梁安全穩(wěn)固的必要措施。目前橋梁健康狀況監(jiān)測僅限于在橋梁外部簡單的安裝一兩種傳感器，通過傳感器對橋梁的一些參數(shù)進行測量，從而確定橋梁的基本狀況，由于這些傳感器安裝類型、安裝方式和安裝位置沒有任何規(guī)范，傳感器安裝時通常會對結(jié)構(gòu)體有一定的損傷，破壞橋梁原本的建造結(jié)構(gòu)，并且這些傳感器由于安裝位置的問題很難全部起到應(yīng)有的作用，給橋梁的安全使用埋下了很大的隱患，對人們的生命財產(chǎn)造成一定的威脅。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、監(jiān)測準(zhǔn)確的橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)。
[0004]本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其中，包括應(yīng)變傳感器、傾角傳感器、撓度傳感器、第一位移傳感器、第二位移傳感器、第一傾角傳感器和第二傾角傳感器，第一傾角傳感器和撓度傳感器分別安裝在被監(jiān)測橋梁的墩臺頂端，在墩臺頂端并排設(shè)置的第一橋梁支座和第二橋梁支座頂部分別建造有沿水平方向延伸的第一橫梁和第二橫梁，第二傾角傳感器和撓度測量點分別安裝在第二橫梁底端，第一位移傳感器設(shè)置在第一橫梁和第二橫梁之間，第二位移傳感器設(shè)置在第二橫梁與第二橋梁支座之間，應(yīng)變傳感器設(shè)置在第二橋梁支座內(nèi)部開設(shè)的孔內(nèi)。
[0005]本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述被監(jiān)測橋梁的墩臺建造在水平路基上，被監(jiān)測橋梁的第一橫梁與第二橫梁之間預(yù)留有伸縮縫，伸縮縫位于墩臺頂端的中間位置。
[0006]本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述第一位移傳感器在第一橫梁和第二橫梁之間沿水平方向設(shè)置，第一位移傳感器的固定端安裝在第二橫梁上，第一位移傳感器的測量端越過伸縮縫與第一橫梁連接。
[0007]本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述第二位移傳感器的固定端安裝在第二橫梁上，第二位移傳感器的測量端與第二橋梁支座的側(cè)壁連接。
[0008]本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述第二橋梁支座內(nèi)部開設(shè)有三個孔，三個孔分別為橫向孔、縱向孔和豎向孔，在橫向孔、縱向孔和豎向孔內(nèi)分別沿橫向、縱向和豎向設(shè)置有應(yīng)變傳感器。
[0009]本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述應(yīng)變傳感器又包括第一屏蔽外殼、第二屏蔽外殼、磁場發(fā)生裝置、磁感應(yīng)裝置和彈簧，第一屏蔽外殼內(nèi)部和第二屏蔽外殼內(nèi)部分別開設(shè)有第一空腔和第二空腔，第一屏蔽外殼底端和第二屏蔽外殼頂端分別設(shè)置有開口，第一屏蔽外殼的底端伸入到第二屏蔽外殼的第二空腔中，第一屏蔽外殼的外壁與第二屏蔽外殼的內(nèi)壁相互接觸，在第一空腔的頂端和第二空腔的底端分別設(shè)置有磁場發(fā)生裝置和磁感應(yīng)裝置，磁場發(fā)生裝置與磁感應(yīng)裝置之間設(shè)置有彈簧，彈簧的兩端分別與磁場發(fā)生裝置和磁感應(yīng)裝置連接，磁感應(yīng)裝置的信號輸出端連接有信號線。
[0010]本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述第一屏蔽外殼和第二屏蔽外殼都為沿豎直方向設(shè)置的圓柱體形結(jié)構(gòu)，第一屏蔽外殼橫截面的外徑小于第二屏蔽外殼橫截面的內(nèi)徑。
[0011]本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述彈簧在磁場發(fā)生裝置與磁感應(yīng)裝置之間沿豎直方向設(shè)置。
[0012]本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)，其中所述第一屏蔽外殼和第二屏蔽外殼的材質(zhì)都為坡莫合金，磁場發(fā)生裝置的材質(zhì)為釤鈷合金，磁感應(yīng)裝置為霍爾芯片。
[0013]本實用新型一種帶有自檢測系統(tǒng)的我橋梁支座與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、成本低、監(jiān)測準(zhǔn)確。在第一橫梁與第二橫梁之間設(shè)置有第一位移傳感器，可對第一橫梁與第二橫梁之間的位移變化進行測量，防止第一橫梁與第二橫梁之間的距離過大或者過小，對橫梁造成損害；在第一橫梁與橋梁支座之間設(shè)置有第二位移傳感器，可對第一橫梁與橋梁支座之間的位移變化進行測量，避免第一橫梁與橋梁支座出現(xiàn)偏移較大的現(xiàn)象；在橋梁支座內(nèi)部分別沿橫向、縱向和豎向設(shè)置有應(yīng)變傳感器，通過應(yīng)變傳感器檢測橋梁支座自身橫向、縱向和豎向所受到的應(yīng)力，避免橋梁支座所受應(yīng)力過大對橋梁造成損害；在墩臺與橫梁之間分別設(shè)置有第一傾角傳感器、第二傾角傳感器和撓度傳感器，分別對墩臺與橫梁之間的角度變化和位置變化進行測量，保證墩臺與橫梁之間的位置關(guān)系不會發(fā)生較大的偏移。各傳感器安裝位置合理，能夠?qū)蝮w各部位的位置關(guān)系進行準(zhǔn)確的測量，而且不會對橋體造成任何損害。另外，應(yīng)變傳感器采用新穎的設(shè)計，通過磁場的變換情況就可得到被測物體的應(yīng)變，結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，便于對體積較小的材料進行測量，而且不會受到環(huán)境溫度的影響。兩個屏蔽外殼的材質(zhì)都采用坡莫合金，能夠有效的防止漏磁現(xiàn)象的出現(xiàn)，保持磁場的穩(wěn)定性。磁場發(fā)生裝置的材質(zhì)為釤鈷合金，在充磁后，磁場發(fā)生裝置能夠保持較長時間磁性恒定，從而保證磁場的穩(wěn)定性。
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)作進一步說明。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)變傳感器的主視剖視圖；
[0017]圖3為本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)變傳感器安裝時的主視剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，為本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，被監(jiān)測的橋梁包括第一橫梁10、第二橫梁10’、第一橋梁支座12、第二橋梁支座12’和墩臺11。在水平路基19上建造墩臺11，墩臺11頂端并排設(shè)置有圓柱形結(jié)構(gòu)的第一橋梁支座12和第二橋梁支座12’，在第一橋梁支座12和第二橋梁支座12’的頂端分別建造有沿水平方向延伸的第一橫梁10和第二橫梁10’，第一橫梁10和第二橫梁10’的連接處預(yù)留有伸縮縫20，伸縮縫20位于墩臺11頂端的中間位置。橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)包括撓度傳感器16、三個應(yīng)變傳感器15、兩個位移傳感器和兩個傾角傳感器。在第一橫梁10和第二橫梁10’之間沿水平方向設(shè)置有第一位移傳感器13，第一位移傳感器13的固定端安裝在第二橫梁10上，第一位移傳感器13的測量端越過伸縮縫20與第一橫梁10’連接，通過第一位移傳感器13檢測兩橫梁之間的水平位移。在第二橫梁10’的底端設(shè)置有第二位移傳感器14，第二位移傳感器14的固定端安裝在第二橫梁10’上，第二位移傳感器14的測量端與第二橋梁支座12’的側(cè)壁連接，通過第二位移傳感器14檢測第二橫梁10’與第二橋梁支座12’之間的位移。在第二橋梁支座12’內(nèi)部開設(shè)有橫向孔、縱向孔和豎向孔，在三個孔內(nèi)分別沿橫向、縱向和豎向設(shè)置有應(yīng)變傳感器15，通過三個方向不同的應(yīng)變傳感器15檢測第二橋梁支座12’自身橫向、縱向和豎向所受到的應(yīng)力。傾角傳感器又包括第一傾角傳感器18和第二傾角傳感器18’，第一傾角傳感器18安裝在墩臺11頂端，第二傾角傳感器18’安裝在第二橫梁10’底端，通過第一傾角傳感器18和第二傾角傳感器18’檢測墩臺11與橫梁之間的角度變化和傾斜程度。在墩臺11頂端的邊緣位置還安裝有撓度傳感器16，在第二橫梁10’底端設(shè)置有撓度測量點17，通過撓度傳感器16對撓度測量點17進行測量，從而得到第二橫梁10’的撓度，并可通過圖像解析原理換算出橋梁的整體的撓度。
[0019]如圖2所示，為本實用新型一種橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)變傳感器的主視剖視圖，應(yīng)變傳感器15包括第一屏蔽外殼1、第二屏蔽外殼2、磁場發(fā)生裝置3、磁感應(yīng)裝置5和彈簧7。第一屏蔽外殼I和第二屏蔽外殼2都為沿豎直方向設(shè)置的圓柱體形結(jié)構(gòu)，第一屏蔽外殼I內(nèi)部和第二屏蔽外殼2內(nèi)部分別開設(shè)有第一空腔和第二空腔，在第一屏蔽外殼I的底端和第二屏蔽外殼2的頂端分別設(shè)置有開口，第一屏蔽外殼I橫截面的外徑小于第二屏蔽外殼2橫截面的內(nèi)徑，第一屏蔽外殼I的底端穿過第二屏蔽外殼2頂端