[實用新型]具有自檢測功能的球型鋼支座

有效

• 申請號: 201320468396.3
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN203403356U
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 姜瑞娟;于芳;陳宜言
• 申請（專利權）人: 深圳市市政設計研究院有限公司
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

技術領域

本實用新型涉及一種橋梁支座，具體來說，是涉及一種具有自檢測功能的球型鋼支座。

背景技術

球型鋼支座是一種橋梁中比較常用的支座形式，應用比較廣泛，它傳力可靠，轉動靈活，不但具備盆式橡膠支座承載能力大，容許支座位移大等特點，而且能更好地適應支座大轉角的需要，球型鋼支座通過球面傳力，不會出現力的徑縮現象，球型鋼支座通過球面滑板的滑動來實現支座的轉動過程，轉動力矩小，而且轉動力矩只與支座球面半徑及四氟乙烯板的摩擦系數有關，與支座轉角大小無關，支座各向轉動性能一致；支座不用橡膠承壓，不存在橡膠老化對支座轉動性能的影響，特別適用于低溫地區。當結構發生轉角時，球芯產生轉動，釋放上部結構產生的轉矩。這樣既能保證橋梁上、下結構合理相對位移，又使結構保持統一性。該系列支座適用于大跨度空間結構及大跨度橋，特別適用于寬橋、曲線橋、斜橋。

從以往橋梁的破壞情況來看，大部分破壞發生在橋梁的支座處，支座作為主要的傳力構件，支座失效將導致整個橋梁的整體倒塌，造成不可估量的嚴重后果，支座性能的長期穩定性的對于橋梁整體安全性具有重要的意義。

但就目前來說，還沒有一種可以監測支座健康狀況的設備，或者具有自監測功能的支座，也曾有人試圖采用傳感器來檢測支座的受力情況，但是一般的傳感器無法放到支座中，即使可以放至支座中，也會影響支座的受力，產生不良影響。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提供一種具有自檢測功能的球型鋼支座，該支座可以實時監測支座的受力情況，從而判斷支座的健康狀況。

本實用新型通過以下技術手段實現：具有自檢測功能的球型鋼支座，包括從上到下依次設置的上支座板、球型鋼板、下支座板；所述球型鋼板頂部為平面，覆蓋有滑板，所述球型鋼板下部為凸出的球型弧面，覆蓋有滑板；所述下支座板的上部為內凹的球型弧面，與所述球型鋼板的球型弧面相匹配；還包括有至少一個薄膜壓力傳感器，所述薄膜壓力傳感器的前表面與滑板相接觸。

本實用新型還可做以下改進：

所述球型鋼板頂部覆蓋的為平面滑板，下部覆蓋的為球面滑板，所述平面滑板和球面滑板為聚四氟乙烯板或聚乙烯板。

所述薄膜壓力傳感器為濺射薄膜壓力傳感器，所述濺射薄膜壓力傳感器包括不銹鋼膜片和設于該膜片表面的合金電阻。該傳感器在壓力介質直接作用的不銹鋼膜片上制作了組成惠斯登電橋的合金薄膜應變單元，該合金材料以分子形式在彈性體上淀積成合金電阻，該電阻與彈性體以分子鍵合“融”為一體，因此這種壓力傳感器不影響支座的力學性能。

所述上支座板兩條對邊邊緣設有向外伸出并向下延伸的外沿部分，并在該外沿部分與下支座板之間設有三層復合材料SF-1板。

所述上支座板設有向周向伸出并向下延伸的外沿部分，并在該外沿部分與下支座板之間設有三層復合材料SF-1板。

所述薄膜壓力傳感器位于下支座板的球型弧面，其背面與下支座板連接。

所述上支座板上方及下支座板下方還分別設有與建筑物固定安裝的套筒。

所述下支座板預留小孔，用于薄膜壓力傳感器導線的引出。

所述導線采用高溫屏蔽極細導線。

還設有安裝于支座外側的信號處理設備和數據傳輸裝置，并將支座的監測數據傳輸至控制室。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果為：

1）本實用新型的具有自檢測功能的球型鋼支座，可以實時監測支座的受力情況，從而判斷支座的健康狀況。并且可以通過對監測數據的后期處理實現預警功能，即當支座應力超過允許值或剛度突然發生變化時，能夠自動報警，避免橋梁等建筑的倒塌，避免慘劇的發生。

2）本實用新型首次將用于液體壓力監測的濺射薄膜壓力傳感器轉用至球型鋼支座中，將濺射薄膜壓力傳感器的前表面與球型滑板粘合形成一個整體，并通過其背面的不銹鋼膜片與下支座板連接在一起，與整個支座成為一體，不影響支座的力學性能，且濺射薄膜壓力傳感器體積較小，更加不影響支座的力學性能。

3）本實用新型采用的濺射薄膜壓力傳感器具有較好疲勞性能，交變應力循環次數>5000萬次，同時，這種薄膜傳感器可長時期在-40～150攝氏度的工作溫度下穩定工作。

4）本實用新型的具有自檢測功能的球型鋼支座，應用范圍廣，構造簡單，不影響支座的各項力學性能；成本低，適用于廣泛的推廣運用。

附圖說明

圖1為具有自檢測功能的雙向滑動球型鋼支座和單向滑動球型鋼支座縱剖面示意圖