[發明專利]一種球型多向測力支座

有效

• 申請號: 201210360040.8
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102912722A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 黃茂忠
• 申請（專利權）人: 北京鐵科首鋼軌道技術股份有限公司
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04;E04B1/36;G01L5/16
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 涂蕭愷

技術領域

本發明涉及一種測力支座，尤其是涉及一種能對作用于結構物上垂直方向和各個水平方向的荷載進行自動測試的球型多向測力支座。

背景技術

隨著工程技術的不斷進步，橋梁結構跨越能力越來越大，結構型式也越來越復雜多樣。這些大跨度的復雜橋梁結構共同的特點就是都屬于高次超靜定結構，其內力計算甚為復雜。由于計算模型簡化產生的誤差、材料力學性能的差異、以及施工誤差、結構物各部位溫度變化不均等多種因素的影響，使得結構物在施工過程或建成后其內力與設計值差異很大，而且這些差異很難估計，為結構物后期的使用埋下一定的安全隱患。橋梁建成后，墩臺在一定時期內會發生沉降，這將引起橋梁結構內力的重分配，對于我國正在建設的高速鐵路橋梁來說，如果墩臺沉降造成簡支箱梁三點支撐將可能導致災難性事故的發生。因此，及時了解橋梁支座的受力狀況，遠程預警車輛過橋時出現三點支撐，并在第一時間進行處理，這是避免橋梁發生災難性事故的一個經濟而且有效的解決辦法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是通過將現有球型支座的下擺設計成為由多塊相同的凹球缺面組成，進而提出一種能同時起支座下擺和分壓器雙重作用的球型多向測力支座，作為橋梁、建筑或其它工程結構物的支座，用以對各種荷載包括靜荷載、動荷載、沖擊荷載、地震荷載、溫度變化產生的附加荷載等進行測試與監測。

為了解決上述存在的技術問題，本發明具體采用了以下方案：?

一種球型多向測力支座，包括上支座板1、組合下擺3、底座5以及壓力傳感器6，所述上支座板1的底面為凸球缺面，所述組合下擺3的頂面包括有與所述凸球缺面對應的凹球缺面，所述組合下擺3在垂直方向上位于所述上支座板1和所述底座5之間，所述上支座板1和所述組合下擺3為球面接觸，所述組合下擺3由兩個以上部分拼接而成，所述壓力傳感器6在水平方向位于所述組合下擺3和所述底座5的立墻之間，并將受到壓力作用后產生的電信號通過連接導線7傳輸至數據采集模塊8，由數據采集模塊8進行分析處理后還原出作用在球型多向測力支座上的水平和豎向荷載的大小及其方向。

進一步的根據本發明所述的球型多向測力支座，其中所述組合下擺3頂面的凹球缺面由兩個相同的凹球缺面或四個相同的凹球缺面拼接而成。

進一步的根據本發明所述的球型多向測力支座，其中所述上支座板1底面的凸球缺面與所述組合下擺3頂面的凹球缺面之間設有第一減摩層2，所述凸球缺面和凹球缺面與所述第一減摩層2的接觸均為球面接觸。

進一步的根據本發明所述的球型多向測力支座，其中所述組合下擺3的底面為平面，所述底座5的上支撐面為平面，在所述組合下擺3的底面和所述底座5的上支撐面之間設有第二減摩層4，所述組合下擺3的底面和所述底座5的上支撐面與所述第二減摩層4的接觸均為平面接觸。

進一步的根據本發明所述的球型多向測力支座，其中所述壓力傳感器6在水平方向位于所述組合下擺3的側壁和所述底座5的立墻之間，所述組合下擺3的側壁與所述壓力傳感器6的接觸方式為平面接觸或球面接觸，所述底座5的立墻與所述壓力傳感器6的接觸方式為平面或球面接觸。

進一步的根據本發明所述的球型多向測力支座，其中所述數據采集模塊8采集的數據傳輸至計算機進行分析處理，并與正常使用荷載對應的標準值比較，以進行異常判斷。

進一步的根據本發明所述的球型多向測力支座，其中對應于所述組合下擺3的每個拼接部分的側壁均安裝有所述壓力傳感器6。

進一步的根據本發明所述的球型多向測力支座，其中所述上支座板1的頂面為平面，在其四角設有與結構物連接的螺栓孔；所述底座5的底面為平面，在其四角設有與結構物連接的螺栓孔。

進一步的根據本發明所述的球型多向測力支座，其中所述的壓力傳感器6為響應頻率高的電阻應變式壓力傳感器。

本發明所述的球型多向測力支座與現有測力支座相比，具有以下有益效果：

（1）本發明所述測力支座可作為橋梁、建筑或其它工程結構物的支座，用以對各種荷載包括靜荷載、動荷載、沖擊荷載、地震荷載、溫度變化產生的附加荷載等的測試與監測。

（2）本發明的關鍵是直接利用組合下擺3作為分壓器，使多向球型測力支座的結構大大簡化：該組合下擺3將作用在支座的垂直荷載按一定比例分解出水平分量，并通過水平安裝的多個壓力傳感器6和數據采集模塊8進行檢測，作用在支座的水平荷載同時也可通過同組壓力傳感器6和數據采集模塊8測出；壓力傳感器6采用響應頻率高的電阻應變式壓力傳感器，可實現動荷載的測試。