一种带测力支杆的新型智能支座以及支座监测系统技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A new type of intelligent bearing with force measuring pole and its monitoring system

【技术实现步骤摘要】
一种带测力支杆的新型智能支座以及支座监测系统
本专利技术涉及支座
，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。
技术介绍
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-JinChang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-HoHa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
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种带测力支杆的新型智能支座，包括钢盆，所述钢盆内铺设有橡胶板，所述橡胶板上方固定连接有顶板；所述顶板与所述钢盆的侧壁顶部之间设置有防尘圈；所述钢盆底部和所述顶板顶部对称设置有套筒；所述钢盆底部一体成型有水平翼缘板，所述水平翼缘板与所述顶板之间固定连接有测力支杆；所述测力支杆包括通过下锚固螺栓固定于水平翼缘板上的第一连接件，所述第一连接件上设置有内部中空且顶部开口的支杆底座，所述支杆底座内穿设有支杆，所述支杆底部通过压缩弹簧与所述支杆底座的内底壁固定连接，所述支杆底座顶部固定连接有下半球壳，所述下半球壳内活动安装有万向球铰，所述万向球铰的顶部通过第二连接件与顶板的底部连接；所述第一连接件中部开设有导线孔，所述导线孔内穿设有导线，所述导线一端连接有支座监测系统，另一端连接有传感单元，所述传感单元位于所述第一连接件与所述支杆底座之间；所述支杆底部设置有水平的限位凸板，所述限位凸板的横截面尺寸大于所述支杆底座的顶部开口尺寸。可选的，所述钢盆底部与所述套筒之间设置有垫圈，所述顶板顶部与所述套筒之间设置有垫圈。可选的，所述第一连接件为顶部开口的下滑移箱；所述下滑移箱内底部设置有下受压四氟滑板，所述支杆底座穿过所述下滑移箱的顶部开口后与所述下受压四氟滑板连接，所述传感单元位于所述下受压四氟滑板与所述下滑移箱内底部之间；所述下滑移箱的顶部开口尺寸大于所述支杆底座的横截面尺寸；所述下滑移箱的两个X向侧壁顶部内侧一体成型有水平限位板，所述水平限位板端部与所述支杆底座侧壁接触；所述支杆底座底部的X向一体成型有翼缘，所述翼缘端部与所述下滑移箱的X向侧壁接触；所述下滑移箱的所述水平限位板与所述支杆底座的所述翼缘之间设置有下抗拔四氟滑板。可选的，所述第二连接件为底部开口的上滑移箱，所述上滑移箱通过上锚固螺栓固定连接于所述顶板底部；所述上滑移箱的内顶部设置有上受压四氟滑板，所述万向球铰的顶部穿过所述上滑移箱的开口后与所述上受压四氟滑板连接；所述万向球铰的顶部截面小于所述上滑移箱的底部开口截面；所述上滑移箱的两个Y向侧壁底部一体成型有水平限位板，所述水平限位板端部与所述万向球铰的侧壁接触；所述万向球铰顶部的Y向一体成型有翼缘，所述翼缘端部与所述上滑移箱的Y向侧壁接触；所述上滑移箱的所述水平限位板与所述万向球铰顶部的所述翼缘之间设置有上抗拔四氟滑板。可选的，所述第一连接件为顶部开口的下滑移箱；所述下滑移箱内底部设置有下受压四氟滑板，所述支杆底座穿过所述下滑移箱的顶部开口后与所述下受压四氟滑板连接，所述传感单元位于所述下受压四氟滑板与所述下滑移箱内底部之间；所述下滑移箱的顶部开口尺寸大于所述支杆底座的横截面尺寸；所述下滑移箱的两个Y向侧壁顶部内侧一体成型有水平限位板，所述水平限位板端部与所述支杆底座侧壁接触；所述支杆底座底部的Y向一体成型有翼缘，所述翼缘端部与所述下滑移箱的Y向侧壁接触；所述下滑移箱的所述水平限位板与所述支杆底座的所述翼缘之间设置有下抗拔四氟滑板。可选的，所述第一连接件为下底板，所述支杆底座、下底板和所述水平翼缘板之间通过所述下锚固螺栓固定连接；所述导线孔开设于所述下底板中部，所述传感单元位于所述下底板与所述支杆底座之间。可选的，所述第二连接件为上锚固螺栓，所述万向球铰的顶部通过所述上锚固螺栓与所述顶板的底部固定连接。本专利技术还公开一种支座监测系统，包括数据采集单元、数据输出单元、监控中心以及带测力支杆的新型智能支座，所述数据采集单元将压力传感单元测得的带测力支杆的新型智能支座压力数据传输至所述数据输出单元，所述数据输出单元将压力数据传输至所述监控中心。可选的，所述监控中心包括数据接收单元、服务器、监测单元、分析单元以及人机交互单元，所述数据接收单元将所述数据输出单元的压力数据传输至服务器、监测单元、分析单元、以及人机交互单元。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的新型智能支座可以实时监测支座的受力情况，从而判断支座的健康状况。并且可以通过对监测数据的后期处理实现预警功能，即当支座应力超过允许值或刚度突然发生变化时，能够自动报警，避免桥梁等建筑的倒塌，避免惨剧的发生。压力传感单元置于支杆测力装置的支杆底座和下滑移箱之间，便于压力传感单元的更换，且能实现对支座受力状态的实时监测。压力传感单元的引线从支杆测力装置的下滑移箱底部引出，不需要对支座做引线微孔，保证支座的力学性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带测力支杆的新型智能支座，其特征在于：包括钢盆，所述钢盆内铺设有橡胶板，所述橡胶板上方固定连接有顶板；所述顶板与所述钢盆的侧壁顶部之间设置有防尘圈；所述钢盆底部和所述顶板顶部对称设置有套筒；所述钢盆底部一体成型有水平翼缘板，所述水平翼缘板与所述顶板之间固定连接有测力支杆；所述测力支杆包括通过下锚固螺栓固定于水平翼缘板上的第一连接件，所述第一连接件上设置有内部中空且顶部开口的支杆底座，所述支杆底座内穿设有支杆，所述支杆底部通过压缩弹簧与所述支杆底座的内底壁固定连接，所述支杆底座顶部固定连接有下半球壳，所述下半球壳内活动安装有万向球铰，所述万向球铰的顶部通过第二连接件与顶板的底部连接；所述第一连接件中部开设有导线孔，所述导线孔内穿设有导线，所述导线一端连接有支座监测系统，另一端连接有传感单元，所述传感单元位于所述第一连接件与所述支杆底座之间；所述支杆底部设置有水平的限位凸板，所述限位凸板的横截面尺寸大于所述支杆底座的顶部开口尺寸。/n

【技术特征摘要】
1.一种带测力支杆的新型智能支座，其特征在于：包括钢盆，所述钢盆内铺设有橡胶板，所述橡胶板上方固定连接有顶板；所述顶板与所述钢盆的侧壁顶部之间设置有防尘圈；所述钢盆底部和所述顶板顶部对称设置有套筒；所述钢盆底部一体成型有水平翼缘板，所述水平翼缘板与所述顶板之间固定连接有测力支杆；所述测力支杆包括通过下锚固螺栓固定于水平翼缘板上的第一连接件，所述第一连接件上设置有内部中空且顶部开口的支杆底座，所述支杆底座内穿设有支杆，所述支杆底部通过压缩弹簧与所述支杆底座的内底壁固定连接，所述支杆底座顶部固定连接有下半球壳，所述下半球壳内活动安装有万向球铰，所述万向球铰的顶部通过第二连接件与顶板的底部连接；所述第一连接件中部开设有导线孔，所述导线孔内穿设有导线，所述导线一端连接有支座监测系统，另一端连接有传感单元，所述传感单元位于所述第一连接件与所述支杆底座之间；所述支杆底部设置有水平的限位凸板，所述限位凸板的横截面尺寸大于所述支杆底座的顶部开口尺寸。


2.根据权利要求1所述的带测力支杆的新型智能支座，其特征在于：所述钢盆底部与所述套筒之间设置有垫圈，所述顶板顶部与所述套筒之间设置有垫圈。


3.根据权利要求1所述的带测力支杆的新型智能支座，其特征在于：所述第一连接件为顶部开口的下滑移箱；所述下滑移箱内底部设置有下受压四氟滑板，所述支杆底座穿过所述下滑移箱的顶部开口后与所述下受压四氟滑板连接，所述传感单元位于所述下受压四氟滑板与所述下滑移箱内底部之间；所述下滑移箱的顶部开口尺寸大于所述支杆底座的横截面尺寸；所述下滑移箱的两个X向侧壁顶部内侧一体成型有水平限位板，所述水平限位板端部与所述支杆底座侧壁接触；所述支杆底座底部的X向一体成型有翼缘，所述翼缘端部与所述下滑移箱的X向侧壁接触；所述下滑移箱的所述水平限位板与所述支杆底座的所述翼缘之间设置有下抗拔四氟滑板。


4.根据权利要求3所述的带测力支杆的新型智能支座，其特征在于：所述第二连接件为底部开口的上滑移箱，所述上滑移箱通过上锚固螺栓固定连接于所述顶板底部；所述上滑移箱的内顶部设置有上受压四氟滑板，所述万向球铰的顶部穿过所述上滑移箱的开口后与所述上受...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜瑞娟，聂新民，陈宜言，盖卫明，
申请(专利权)人：深圳市市政设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44