[發明專利]一種高精度豎向測力橫向活動或固定球型支座的測力方法

有效

• 申請號: 202011127382.6
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112146803B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 蘇偉;王勇;李宇;張曉武;孫大斌;宋建平;李宗源;李新;李栓柱;李奇;梁文偉
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司;洛陽雙瑞特種裝備有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01D21/02;E01D19/04
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 宋晨煒

一種高精度豎向測力橫向活動和固定球型支座的測力方法，設有用于豎向測力的橫向活動或固定球型支座，上座板和中座板之間縱向限位橫向移動或縱向限位橫向限位，在上座板的縱橋向放置有測量支座縱橋向轉動的轉角傳感器，中座板和下座板之間轉動設置，下座板和底座板之間縱向限位橫向限位，在底座板的中心開設有安裝腔，安裝腔內豎直設置有測力傳感器測力傳感器的測力受力點與支座的中心線重合；通過橫向活動或固定球型支座局部受力的測量、整體靜態標定、運動狀態的標定及相互關系，綜合確定支座在某一實際狀態下的受力。同時，結構設計和測力方法保證了支座測力的高精度，解決支座運動狀態帶來的測力偏差難題，為橋梁或建筑物提供可靠的監測技術。

技術領域

本發明涉及橋梁結構或建筑技術領域，具體說的是一種高精度豎向測力橫向活動或固定球型支座的測力方法。

背景技術

健康監測對橋梁及建筑物的安全運營發揮著日益重要的作用。測力支座可實現支座承受豎向荷載的測量，是重要的測量載體。目前的測力支座尤其是球型支座中，測力的方法主要有兩大類，一種整體測力方法，如《一種豎向智能測力支座》等；一種是局部或分力測力方法，如《一種豎向測力型橋梁支座》、《一種自調高多向智能測力支座》。

對于橫橋向活動和固定支座而言，由于橋梁結構、荷載、溫度等因素影響，支座在正常工況下產生往復的水平滑動較小或者無位移，但支座縱橋向的豎向轉動一直存在。在橋梁正式服役期內，支座上部結構的荷載逐步進入穩定期，支座承受的支反力保持不變。但從目前通用的測力支座結構和試驗發現，隨著支座轉動狀態發生持續改變，支座實測力值也發生變化，與實際支座上部結構的真實荷載往往會出現不小的偏差；當支座轉動量過大時，這種偏差也顯著增加，導致測力結果失真。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種高精度豎向測力橫向活動或固定球型支座的測力方法，通過橫向活動或固定球型支座局部受力的測量、整體靜態標定、運動狀態的標定及相互關系，綜合確定支座在某一實際狀態下的受力。同時，結構設計和測力方法保證了支座測力的高精度，解決支座運動狀態帶來的測力偏差難題，為橋梁或建筑物提供可靠的監測技術。

為實現上述技術目的，所采用的技術方案是：一種高精度豎向測力橫向活動或固定球型支座的測力方法，設有用于豎向測力的橫向活動或固定球型支座，包括從上至下依次設置的上座板、中座板、下座板和底座板，上座板和中座板之間縱向限位橫向移動或縱向限位橫向限位，在上座板的縱橋向放置有測量支座縱橋向轉動的轉角傳感器，中座板和下座板之間轉動設置，下座板和底座板之間縱向限位橫向限位，在底座板的中心開設有安裝腔，安裝腔內豎直設置有測力傳感器測力傳感器的測力受力點與支座的中心線重合；

利用上述橫向活動或固定球型支座進行測力的方法，包括以下步驟：

步驟一、組裝核對：將支座組裝完畢，并置于試驗機上，支座中心與試驗機中心位置對準，最大試驗荷載為設計承載力的n倍，n的值為1～1.5，試驗機對支座加載至設計承載力的1％后，核對測力傳感器受力，確認無誤后進行預壓；

步驟二、預壓：將支座以連續均勻的速度加載至設計承載力，反復3次；

步驟三、正式加載：將最大試驗荷載均勻分為10n級，試驗時以設計承載力的1％作為初始荷載，然后逐級加載，每級荷載穩壓2分鐘后記錄試驗機荷載和測力傳感器荷載，直至到最大試驗荷載，穩壓3分鐘后卸載，加載過程連續進行m次,m≥3；

步驟四、繪圖：取步驟三中每一級m傳感器讀數的算術平均值F₁，繪制傳感器荷載—試驗機荷載曲線，并做擬合計算，確定試驗機荷載F與傳感器荷載F₁的關系式F(F₁,0)，表示0轉角下的標定關系；

步驟五、支座設計承載力W下的轉角影響測試：支座上部放置楔形板，楔形板的傾斜角度與支座設計轉角θ保持一致；對支座以連續均勻的速度加載至設計承載力W并保壓3分鐘確定傳感器荷載F₂(W,θ)；