[發明專利]一種準確測定摩擦系數的測力裝置與支座標定方法

在審

• 申請號: 202011538911.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112748067A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 伍大成;王劍明;鄒貽軍;胡盟
• 申請（專利權）人: 成都濟通路橋科技有限公司
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02;G01L5/168
• 代理公司: 成都蓉創智匯知識產權代理有限公司 51276
• 代理人: 趙雷

本發明公開了一種基于準確測定摩擦系數的測力裝置與支座標定方法，包括以下步驟：對測力裝置上的兩楔形的荷載轉換器施加水平或者側向力，促使測力裝置的高度改變，記錄高度改變時或者暫停改變時傳感裝置的水平或者側向力值；精準調節兩荷載轉換器之間的間隙，促使傳感裝置與荷載轉換器密貼；釋放動力裝置，記錄此時兩荷載轉換器之間傳感裝置測出的水平或者側向力值；根據荷載轉換器所受力的力學平衡關系，得出摩擦系數與荷載轉換器傾角、水平或者側向力的關系式，并求出摩擦系數；本發明能在測力裝置服役狀態下準確計算出摩擦系數，并且還能對豎向力進行準確標定。

技術領域

本發明涉及軌道交通結構工程技術領域，還可以應用于公路、市政、建筑等結構工程領域，具體涉及一種準確測定摩擦系數的測力裝置與支座標定方法。

背景技術

測力裝置與支座用于測定結構間傳力構件的受力，被廣泛應用于各個領域，特別是在橋梁工程領域，測力裝置作為橋梁結構上部結構和下部結構主要傳力構件，測力裝置受力的變化可很大程度上反應橋梁的整體運行情況，實現橋梁支座即橋梁豎向反力監測數據的采集，可為橋梁的健康監測提供技術依據。隨著我國高速公路、鐵路橋梁建設逐年增加，對橋梁支座豎向靜載和動載的監測對橋梁的運行具有重要現實意義。

對于楔形調高測力裝置，因為在運營過程中楔形塊不可避免存在磨損，且考慮材料自身的老化性能，其摩擦系數可能會產生變化，在通過測定測力裝置的楔形機構水平力反推豎向力時，由于豎向力的求解與摩擦系數有關，因此摩擦系數的改變影響豎向力的精準性，因而需要對摩擦系數進行現場測定，但是目前對于楔形測力裝置的摩擦系數測定過程中，都需要兩荷載轉換器的相對距離發生改變，這樣兩荷載轉換器之間就會存在一定的間隙，使得在釋放兩荷載轉換器的動力后，測力裝置的高度會有輕微變化，從而導致裝置高度調節前后的豎向受力存在差別，使得摩擦系數測定結果準確度不高；同時測力裝置因傳感裝置的使用壽命遠不如橋梁支座本體，因為在運營過程中不可避免會出現誤差，漂移或需更換，包括實際力-傳感器的對應關系會發生變化，因此需要重新對其豎向力進行標定。

發明內容

本發明的目的在于提供一種準確測定摩擦系數的測力裝置與支座標定方法，用以解決裝置服役狀態下楔形測力裝置與支座的摩擦系數測定的準確性較低，導致豎向力不準確的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用了以下方案：

一種基于準確測定摩擦系數的測力裝置與支座標定方法，包括以下步驟：

S1：對測力裝置上的兩楔形的荷載轉換器施加水平或者側向力，促使測力裝置的高度改變，記錄高度改變時或者暫停改變時傳感裝置的水平或者側向力值；

S2：精準調節兩荷載轉換器之間的間隙，促使傳感裝置與荷載轉換器密貼；

S3：釋放動力裝置，記錄此時兩荷載轉換器之間傳感裝置測出的水平或者側向力值；

S4：根據荷載轉換器在S1和S3中所受力的力學平衡關系，得出摩擦系數與荷載轉換器傾角、水平或者側向力的關系式，并求出摩擦系數；

優選的，還包括步驟S5：根據荷載轉換器在步驟S1和步驟S3中所受力的力學平衡關系，得出豎向力與荷載轉換器傾角、水平或者側向力、摩擦系數的關系式，在結合步驟S4中求出的摩擦系數，準確求出豎向力。

優選的，在步驟S1中，該方法采用的測力裝置包括上調節板和下調節板，在上調節板上方或者下調節板下方設置支座芯體，上調節板底面設有調節腔，調節腔內設置兩個荷載轉換器，在測力裝置上設置動力裝置，動力裝置的輸出端串聯傳感裝置后與其中一荷載轉換器側部和/端部接觸，動力裝置的固定端與另一荷載轉換器側部和/或端部連接，動力裝置輸出水平或者側向力推動兩荷載轉換器相互遠離設定距離，使得上調節板高度上升到設定高程時暫停動力輸出，此時動力裝置施加的水平或者側向力值可以通過輸出端串聯的傳感裝置直接測出。