[發明專利]一種實現鐵路橋梁的應力實時監測方法

有效

• 申請號: 202011379449.5
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112484982B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 李巍;馬鵬飛;朱永超;李松濤;劉杰;衣建妮
• 申請（專利權）人: 鄭州鐵路職業技術學院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/08;G01N3/30;G01L5/16
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 任坤

1.一種實現鐵路橋梁的應力實時監測方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、在試件的中央處鉆孔，將試件用保護裝置圍護，在試件的上下兩側用壓力軸（500）與試件的兩側底部中心處緊密、準確接觸；

S2、安裝布置相關的動態應力監測計算機，把監測系統放入試件的鉆孔中；

S3、接通監測系統的電源，通過監測系統的氣缸（1）帶動螺桿（2）和導程塊（7）傳動，給監測系統的應力感應器（9）一個初始壓力，使監測系統的應力感應探頭（10）與試件耦合接觸，停止加壓；

S4、打開計算機、數據采集器的開關，開始采集數據，控制氣缸（1）給試件各個方向逐級加壓，實驗數據自動存儲；

S5、加壓至試件完全破壞失效，停止加壓、關閉系統并分析相關數據；

所述的應力實時監測方法采用以下監測系統，該監測系統包括固定盤（200）和設于固定盤（200）上的加力機構（100），所述加力機構（100）包括氣缸（1）、螺桿（2）、支撐桿（4）和應力感應器（9），所述螺桿（2）的一端連接氣缸（1）的輸出端，所述氣缸（1）的另一端通過導程塊（7）連接至應力感應器（9），所述應力感應器（9）的兩側通過導向桿（6）滑動連接至支撐桿（4）的滑套（5）上；

所述加力機構（100）設三個，所述三個加力機構（100）中的其中兩個沿固定盤（200）的徑向分布，所述其中兩個加力機構（100）的應力感應器（9）呈90°相交設置，所述三個加力機構（100）中的另一個沿固定盤（200）的軸向設置；在測量過程中，所述三個加力機構（100）的應力感應探頭方向分別為X、Y、Z，其中，X、Y為沿固定盤的水平方向和垂直方向，Z為沿固定盤的軸向，X、Y與Z之間的夾角分別為30°、45°，X'、Y'為應力感應器的實際方向，X與X'之間的夾角為α，Y與Y'之間的夾角為β，則有：

X=X'cosα+Y'sinβ，Y=X'sinα+Y'cosβ；

Z=X'cos（30°+α）+Y'cos（45°+β）；

當加力機構對橋梁內部進行加壓沖擊時，則有應力感應器受到的外力F滿足：

F=ku+εd(u)/d(t)，

其中k為橋梁的剛度，ε為橋梁的阻力系數，u為螺桿在任意時刻的位移。

2.根據權利要求1所述的一種實現鐵路橋梁的應力實時監測方法，其特征在于：所述應力感應器（9）朝向支撐桿（4）的一側外部設有安裝架（8），所述導程塊（7）和導向桿（6）均固定連接至安裝架（8）。

3.根據權利要求1所述的一種實現鐵路橋梁的應力實時監測方法，其特征在于：所述支撐桿（4）和氣缸（1）均螺栓固定在固定盤（200）上，所述螺桿（2）的外部設有導向筒（3），所述導向筒（3）螺栓固定連接至固定盤（200）。

4.根據權利要求1所述的一種實現鐵路橋梁的應力實時監測方法，其特征在于：所述應力感應器（9）上設有一定向應力感應探頭（10），所述應力感應器（9）通過數據導出線連接至計算機的數據采集器，所述氣缸（1）通過電纜連接至計算機的數據采集器。