一种桥梁挠度测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术专利涉及一种桥梁挠度测试装置，属于土木工程桥梁检测应用技术领域。所述桥梁挠度测试装置包括测点定位片1、轻质硬杆2、位移传感器3、横向限位孔4、可调式水平台5；所述测点定位片1固定于测试梁体测点位置；轻质硬杆2包括上端段2A、中间段2B和下端段2C；横向限位孔4限制轻质硬杆2不发生横向位移；其使用方法为：按设计方案和图纸组装后使得轻质硬杆2保持铅垂，然后通过轻质硬杆将桥梁的扰度信息传递给位移传感器；通过信号采集从而实现对桥梁扰度信息的测试。

A Bridge Deflection Testing Device

The patent of the utility model relates to a bridge deflection testing device, which belongs to the technical field of bridge detection and application in civil engineering. The bridge deflection testing device comprises a measuring point positioning piece 1, a light hard rod 2, a displacement sensor 3, a transverse limit hole 4 and an adjustable horizontal table 5; the measuring point positioning piece 1 is fixed at the measuring point position of the testing beam body; the light hard rod 2 includes an upper end section 2A, a middle section 2B and a lower end section 2C; the transverse limit hole 4 restricts the occurrence of transverse light hard rod 2. Directional displacement; Its use method is: after assembling according to the design scheme and drawings, the light rigid rod 2 is kept vertical, and then the disturbance information of the bridge is transmitted to the displacement sensor through the light rigid rod; through signal acquisition, the disturbance information of the bridge is tested.

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁挠度测试装置
本技术专利涉及一种桥梁挠度测试装置，属于土木工程桥梁检测应用

技术介绍
桥梁是现代交通网络的关键节点和重要组成部分，其服役过程中安全性、可靠性与人类生命安全和社会经济息息相关。随着桥梁使用时间的延长以及长期交通荷载作用，桥梁结构不可避免地发生性能退化和老化，对既有桥梁进行检测、监测与状态评估将逐步常态化。而桥梁在荷载作用下挠度的测试一直以来是进行桥梁承载能力检测的关键内容。现阶段进行挠度测试的方法主要包括适用于大跨度桥梁的倾角仪法、连通管法、GPS法，以及适用于中小跨度桥梁的精密水准仪法、全站仪法、位移传感器法等。其主要特性分别如下：(1)倾角仪法。首先在测点布置QY型倾角仪，测量测点位置的倾角值数据，然后对数据进行处理即可拟合出桥梁的静、动挠度曲线。其优点是测试性能稳定、测试成本较低、方便安装和维护。缺点是倾角仪的使用对大气能见度的要求较高，不适合于雨雾天气的桥梁挠度测量；间接测试，测试精度有限；而且倾角仪测量的是桥梁表面高度的变化情况，不适于桥面沉降较大的桥梁。(2)连通管法。测量前沿桥梁跨度方向布置管子，在测点位置利用三通连接一个固定的竖向管子，在管子内注入液体，测量时桥梁荷载变化会引起测点管子的相对水位的变化，对相对水位的变化值进行处理即可得到桥梁挠度。这种方法的优点是测量数据可靠，测量操作简单易行，受天气等环境因素干扰小。缺点是安装和使用较为复杂，测试精度有限。(3)GPS传感器法。利用GPS定位系统和GPS位移传感器测试桥梁挠度，成本较高，测量精度有限，只适合于大型悬索桥等挠度变化较大的桥梁静挠度测试和长期健康监测。以上三种挠度测试方法测试精度有限，安装复杂，成本造价相对较高，主要适合于跨度较大、变形量大的大型桥梁。(4)水准仪法。适合于中、小跨径桥梁的临时检测，测量时利用水准仪和水准尺测量加载前、后桥面指定点位的高差作为梁体挠度变形。其优点是易于安装，操作简单，精度较高。其缺点是耗时长，效率低，受桥梁跨径、坡度及天气等因素影响较大，且只能进行静态测试；由于直接测试量为桥面铺装层的高度变化，而非梁体的实际变形，当铺装层较厚时会导致一定误差。(5)位移传感器法。是目前中小桥梁检测采用较多的挠度测试方法，一般采用高精度位移传感器(含数据线)和测试仪完成测量。其主要特征是进行相对位移测试时需要辅助设备拉近测点与传感器二者之间距离。常见的两种方法如：①悬锤法辅助测试、②搭设支架法辅助测试。悬锤法通过对梁体进行膨胀螺栓打孔，用柔绳悬挂铅锤将梁上测点引至地面进行测量，这种方法对梁体造成有损破坏，无法避免柔绳和重锤晃动的影响，对桥下场地也有一定要求，在松软土质、浅水区域、不规则地形等区域无法布置合适的工作平台，且仅仅限于静态测试。搭设支架进行辅助测量，把地面参考点往上引(上引的高度一般比较大)，可有效避免悬锤法的系列问题，具备较高的测试精度且能同时进行动、静挠度的测试，其主要问题在于消耗较高的经济成本和时间成本，当桥梁距离地面高度较大时保证支架安全性和稳定性所需成本较大。综合分析桥梁挠度测试方法，可以发现对于中小跨度桥梁而言，位移传感器法是测试精度最高的测试方法，但目前位移传感器的使用存在一定的局限性。本技术提出一种新的辅助装置和测试方法，可克服上述局限性，在保证测试精度的前提下，还具有安装方便、时间及经济成本较低、对主体结构无损、且能同时较好地进行静、动态测试。
技术实现思路
针对现有用于中小跨桥梁挠度测试方法“悬锤法”存在的测试精度低、适用环境有限、只能进行静态测试；以及“搭设支架法”存在的时间和经济成本高，安装不便等系列问题。本技术提供一种桥梁挠度测试装置。本技术的测试装置可以以获取较高的测试精度、降低测试成本、同时适合于静、动态测试。一种桥梁挠度测试装置，所述桥梁挠度测试装置包括：测点定位片1、轻质硬杆2、位移传感器3、横向限位孔4、可调式水平台5；测点定位片1用于连接桥梁和轻质硬杆2，组装后，所述轻质硬杆2的一端与定位片1相连，另一端伸入横向限位孔4内，横向限位孔4使得轻质硬杆2只能上下移动；所述位移传感器3采集轻质硬杆2的竖向位移数据；所述位移传感器3、横向限位孔4固定在可调式水平台5上。一种桥梁挠度测试装置，轻质硬杆2为拼接延长的多段杆或非拼接直杆。当轻质硬杆2为拼接延长的多段杆时，在各段连接处设置销轴，保证延长状态下各节段间不产生竖向相对位移。一种桥梁挠度测试装置，轻质硬杆2分为上端段2A、中间段2B和下端段2C；上端段2A顶部设有磁性接头a1，测点定位片1上设有磁性接口(含有可控强磁性物质)；上端段2A上磁性接头a1与测点定位片1上的磁性接口通过磁性连结；下端段2C的底部c3位于横向限位孔4内。一种桥梁挠度测试装置，所述轻质硬杆2包括上端段2A、中间段2B和下端段2C；上端段2A从上至下依次包括磁性接头a1、连接球铰a2和主体杆a3；中间段2B由单段或多段轻质硬杆连接组成；下端段2C从上至下依次包括上部c1、中间凸起部分c2和底部c3；测点定位片1上设有的磁性接口；组装后，轻质硬杆上端段2A上磁性接头a1与测点定位片1上的磁性接口通过磁性连结(避免额外安装操作)；轻质硬杆下端段2C的底部c3伸入横向限位孔4内，横向限位孔4使得轻质硬杆2只能上下移动；所述位移传感器3采集中间凸起部分c2的竖向位移数，该数据即为轻质硬杆下端段2C的竖向位移数据。使用时，磁性接头a1与上端段的主体部分连接通过球铰a2连接。使用时，上端段2A的主体部分a3可以自由下垂(即可以保持铅垂)。一种桥梁挠度测试装置，组装后，下端段2C的中部位于横向限位孔4外；且下端段中部设有凸出部分c2，供位移传感器接触测试用。一种桥梁挠度测试装置，可调式水平台5包括底部为三角架支撑的平台。一种桥梁挠度测试装置，轻质硬杆2垂直安装于可调式水平台5上后，二者的垂直高度之和为2-15米，且等于待测点的离地高度。一种桥梁挠度测试装置的使用方法，包括下述步骤：步骤一在待测桥梁上选定测试点，先将测点定位片1固定于测试点上，然后在测点下方固定可调式水平台5；步骤二在所搭建的水平台5上固定横向限位孔4；然后连接多段轻质硬杆至合适长度或选择合适长度的非拼接轻质硬杆，将其上端段2A的顶部与测点定位片1相连，并使连接后的轻质硬杆2垂直于测点定位片1所在水平面，同时使连接后的轻质硬杆下端段伸入固定限位装置4内，固定限位装置4使得轻质硬杆2只能在竖直方向移动；选择位移传感器3并将其固定于水平台5上用来测量轻质硬杆在竖直方向的位移数据；步骤三位移传感器连接至测试仪器，测试、记录荷载作用下由梁体传递至轻质硬杆下端段2C的竖向位移数据信息，即得到桥梁测点的挠度数据。作为优选；步骤二中；在所搭建的水平台5上固定横向限位孔4；然后连接多段轻质硬杆至合适长度或选择合适长度的非拼接轻质硬杆，将其上端段2A的顶部a1与测点定位片1相连，并使连接后轻质硬杆主体部分垂直于测点定位片1所在水平面。同时使连接后的轻质硬杆下端段2C的下端部分c3伸入固定限位装置4内，固定限位装置4使得轻质硬杆2只能在竖直方向移动；选择位移传感器3并将其固定于水平台5上用来测量轻质硬杆下端段2C在竖直方向的位移数据。在实际应用时，一般采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁挠度测试装置，其特征在于：所述桥梁挠度测试装置包括：测点定位片1、轻质硬杆2、位移传感器3、横向限位孔4、可调式水平台5；测点定位片1用于连接桥梁和轻质硬杆2，组装后，所述轻质硬杆2的一端与定位片1相连，另一端伸入横向限位孔4内，横向限位孔4使得轻质硬杆2只能上下移动；所述位移传感器3采集轻质硬杆2的竖向位移数据；所述位移传感器3、横向限位孔4固定在可调式水平台5上。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁挠度测试装置，其特征在于：所述桥梁挠度测试装置包括：测点定位片1、轻质硬杆2、位移传感器3、横向限位孔4、可调式水平台5；测点定位片1用于连接桥梁和轻质硬杆2，组装后，所述轻质硬杆2的一端与定位片1相连，另一端伸入横向限位孔4内，横向限位孔4使得轻质硬杆2只能上下移动；所述位移传感器3采集轻质硬杆2的竖向位移数据；所述位移传感器3、横向限位孔4固定在可调式水平台5上。2.根据权利要求1所述的一种桥梁挠度测试装置，其特征在于：轻质硬杆2为拼接延长的多段杆或非拼接直杆。3.根据权利要求1所述的一种桥梁挠度测试装置，其特征在于：轻质硬杆2分为上端段2A、中间段2B和下端段2C；上端段2A顶部设有磁性接头a1，测点定位片1上设有磁性接口；上端段2A上磁性接头a1与测点定位片1上的磁性接口通过磁性连结；下端段2C的底部c3位于横向限位孔4内。4.根据权利要求1所述的一种桥梁挠度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁波，黄天立，李东平，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43