一种实时监测位移的桥梁支座的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁建筑技术领域，尤其涉及一种实时监测位移的桥梁支座。


背景技术：

2.支座是桥梁工程中承接梁体和墩台的关键构件，可以释放由于温度变化和车辆制动等原因产生的桥梁水平位移，避免以上原因导致的墩台受水平剪力作用，从而保证桥梁运营安全可靠。
3.桥梁落梁病害给人民的生命和财产安全造成了严重的威胁，很多落梁病害是由于桥梁位移超限或多年积累的位移偏位造成的，尤其是山区、高墩等不利于支座检查维护的桥梁情况，但目前的活动支座无法实现实时监测位移的功能，无法给存在落梁风险的桥梁预警，因此需要研发一种实时监测位移的支座，及时预警位移超限的支座，有效避免桥梁落梁病害的发生。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种实时监测位移的桥梁支座，能够实时监测桥梁支座的位移，避免发生避免桥梁落梁的恶性事故。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.本实用新型提供一种实时监测位移的桥梁支座，支撑于墩台和梁体之间，所述桥梁支座包括支座本体和设置于所述支座本体上的位移监测系统，所述位移监测组件包括：
7.角度监测组件，用于实时监测所述支座本体的顺桥向位移与横桥向位移的矢量和与顺桥向或横桥向之间的夹角；及
8.位移监测组件，用于实时监测所述支座本体的顺桥向位移与横桥向位移的矢量和。
9.该桥梁支座通过位移监测组件和角度监测组件配合使用，以实时监测桥梁支座的位移情况，一旦位移过大，及时发出警报，避免桥梁落梁的恶性事故。
10.作为上述实时监测位移的桥梁支座的一种优选方案，所述角度监测组件设置于所述支座本体的下钢板上，所述位移监测组件的固定端和活动端中的其中一端与所述角度监测组件相连，所述位移监测组件的固定端和活动端中的另一端与所述支座本体的上钢板相连。
11.作为上述实时监测位移的桥梁支座的一种优选方案，所述位移监测组件包括接触式传感器。
12.作为上述实时监测位移的桥梁支座的一种优选方案，所述接触式传感器包括拉绳位移计、顶杆位移计或光栅尺位移计。
13.作为上述实时监测位移的桥梁支座的一种优选方案，所述支座本体的上钢板和下钢板之间具有滑动摩擦副或弹性结构。
14.作为上述一种实时监测位移的桥梁支座的一种优选方案，所述位移监测系统还包
括：
15.监测终端，所述监测终端与所述角度监测组件和所述位移监测组件电连接，所述监测终端被配置为接收所述位移监测组件和所述角度监测组件的监测数据，并根据所述监测数据计算得到所述桥梁支座的实际位移大小。
16.该桥梁支座能够监测到桥梁支座的实际位移大小，以便及时采取措施，防止发生落梁的恶性事故。
17.作为上述实时监测位移的桥梁支座的一种优选方案，所述位移监测系统还包括：
18.显示模块，所述显示模块与所述监测终端电连接，所述显示模块用于实时显示所述桥梁支座的实际位移大小。
19.显示模块的设置便于对桥梁支座的实际位移大小进行显示，便于相关人员进行监控。
20.作为上述实时监测位移的桥梁支座的一种优选方案，所述位移监测系统还包括：
21.报警模块，所述报警模块与所述监测终端电连接，所述报警模块被配置为当所述桥梁支座的实际位移大小超过预设值时，则发出报警。
22.报警模块的设置当桥梁支座的实际位移大小超过预设值时，则发出报警，以提醒相关人员及时采取措施，防止发生位移超限过大、发生落梁的恶性事故。
23.作为上述实时监测位移的桥梁支座的一种优选方案，所述位移监测系统还包括：
24.至少一个智能手持终端，所述智能手持终端与所述监测终端无线通讯连接，所述智能手持终端与所述桥梁支座一一对应或者一个所述智能手持终端对应多个所述桥梁支座。
25.智能手持终端的设置，能够便于相关人员进行监测，使用方便。
26.本实用新型的有益效果：
27.本实用新型提出的实时监测位移的桥梁支座，该桥梁支座通过位移监测组件和角度监测组件配合使用，以实时监测桥梁支座的位移情况，及时预警位移超限，避免桥梁落梁的恶性事故。
附图说明
28.图1是本实用新型实施例一提供的实时监测位移的桥梁支座的主视图；
29.图2是本实用新型实施例一提供的实时监测位移的桥梁支座的俯视图；
30.图3是本实用新型实施例一提供的实时监测位移的桥梁支座的发生位移时的结构示意图；
31.图4是本实用新型实施例二提供的实时监测位移的桥梁支座的主视图；
32.图5是本实用新型实施例二提供的实时监测位移的桥梁支座的俯视图；
33.图6是本实用新型实施例二提供的实时监测位移的桥梁支座的发生位移时的结构示意图。
34.图中：
35.1、支座本体；11、上钢板；12、下钢板；
36.2、角度监测组件；
37.3、位移监测组件。
具体实施方式
38.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.实施例一：
42.本实施例提供一种实时监测位移的桥梁支座，支撑于墩台和梁体之间，如图1和图2所示，桥梁支座包括支座本体1和设置于支座本体1上的位移监测系统，位移监测系统包括角度监测组件3和位移监测组件2，角度监测组件3用于实时监测支座本体1的上钢板11与下钢板12之间的顺桥向位移与横桥向位移的矢量和与顺桥向或横桥向之间的夹角，位移监测组件2用于实时监测支座本体1的上钢板11与下钢板12之间的顺桥向位移与横桥向位移的矢量和。该桥梁支座通过位移监测组件2和角度监测组件3配合使用，以实时监测桥梁支座的位移情况，及时预警位移超限，避免桥梁落梁的恶性事故。
43.可选地，支座本体1有两种类型，一种为支座本体1的上钢板11和下钢板12之间通过滑动摩擦副相连，以此来实现支座本体1的位移，此类的支座本体1包括活动型板式支座、盆式支座、球型支座、柱面支座；另一种为支座本体1的上钢板11和下钢板12之间通过弹性结构相连，通过弹性结构的剪切变形来实现支座本体1的位移，此类支座本体1包括板式支座、铅芯支座、高阻尼支座、水平力分散型支座等，不限于以上形式的支座，只要是通过支座本体的变形适应桥梁位移的支座形式都落入本专利保护范围。
44.如图1所示，角度监测组件3设置于支座本体1的下钢板12上，位移监测组件2的固定端与角度监测组件3相连，位移监测组件2的活动端与支座本体1的上钢板11相连，位移监测组件2的活动端的位置随着桥梁支座的位移变化而变化。通过上述设置能够便于实时监测桥梁支座的位移情况，及时预警位移超限，避免桥梁落梁的恶性事故。
45.位移监测组件2包括接触式传感器，接触式传感器能够便于监测出支座本体1的顺桥向位移与横桥向位移的矢量和。接触式传感器包括拉绳位移计、顶杆位移计或光栅尺位移计。
46.可选地，位移监测组件2的延伸方向沿支座本体1的顺桥向或横桥向延伸。本实施
例中，位移监测组件2的延伸方向沿支座本体1的顺桥向(图2中的水平方向)。
47.位移监测系统还包括监测终端，监测终端与角度监测组件3和位移监测组件2电连接，监测终端被配置为接收位移监测组件2和角度监测组件3的监测数据，并根据监测数据计算得到桥梁支座的实际位移大小。该桥梁支座的位移监测系统，能够监测到桥梁支座的实际位移大小，以便及时采取措施，防止发生落梁的恶性事故。
48.位移监测系统还包括显示模块，显示模块与监测终端电连接，显示模块用于实时显示桥梁支座的实际位移大小。显示模块的设置便于对桥梁支座的实际位移大小进行显示，便于相关人员进行监控。
49.位移监测系统还包括报警模块，报警模块与监测终端电连接，报警模块被配置为当桥梁支座的实际位移大小超过预设值时，则发出报警，以提醒相关人员及时采取措施，避免发生落梁的恶性事故。
50.可选地，桥梁支座的位移监测系统还包括供电模块和存储器，供电模块为位移监测组件2、角度监测组件3、显示模块、监测终端、报警模块供电。存储器与监测终端电连接，监测终端控制位移监测组件2和角度监测组件3将监测到的数据传输至存储器进行存储，并根据监测的数据计算得到支座本体1的实际位移大小。
51.桥梁支座的位移监测系统还包括至少一个智能手持终端，智能手持终端与监测终端无线通讯连接，智能手持终端与桥梁支座一一对应或者一个智能手持终端对应多个桥梁支座。智能手持终端的设置，能够便于相关人员进行监测，便于相关人员通过智能手持终端及时获取支座本体1的位移数据。
52.支座本体1以双向支座为例，进行说明。如图1和图2所示，桥梁支座出厂组装时各部件中心对正，位移传感器的延伸方向设定为沿支座本体1的顺桥向(沿图2中的水平方向)，此时位移传感器的伸出量为r0，初始角度为0，初始时位移传感器活动端固定点的极坐标(r0，0)。
53.如图3所示，当桥梁支座发生一定位移时，通过角度传感器测得位移传感器活动端与固定端的转动角度α，通过位移传感器测得伸出量r1，此时的活动端固定点极坐标为(r1，α)。可计算得到支座本体1的横桥向(沿图3中的竖直方向)位移量为d
y
＝r1×
sinα，支座本体1顺桥向位移量为从而得出支座本体1顺桥向以及横桥向的实际位移大小，并根据两个方向的实际位移大小来监测桥梁支座的位移情况，一旦位移过大，及时发出警报，避免发生落梁的恶性事故。桥梁支座的位移监测系统将测得的角度和位移数据通过传输终端发送到服务器进行数据处理，进而呈现在网页、手机等设备上可供实时观测。
54.该桥梁支座可用于偏远山区或高墩桥梁等一些不便于现场观测的情况，这样既能降低现场观测的人员危险，又能有效保证了实时监测的有效性和及时性。
55.实施例二：
56.本实施例提供一种实时监测位移的桥梁支座，本实施例中的桥梁支座与实施例一中的桥梁支座的区别在于，位移传感器设置的方式不同。
57.本实施例中，如图4和图5所示，角度监测组件3设置于支座本体1的下钢板12上，位移监测组件2的活动端与角度监测组件3相连，位移监测组件2的固定端与支座本体1的上钢板11相连，位移监测组件2的固定端的位置随着支座的位移变化而变化。该桥梁支座通过位
移监测组件2和角度监测组件3配合使用，以实时监测桥梁支座的位移情况。
58.如图4和图5所示，桥梁支座组成的各部件中心对正，位移传感器的伸出方向初始设定为沿桥梁支座的顺桥向(沿图5中的水平方向)，此时位移传感器的伸出量为r0，初始角度为0，初始时位移传感器活动端固定点的极坐标(r0，0)。
59.如图6所示，当桥梁支座发生一定位移时，通过角度传感器测得位移传感器活动端与固定端的转动角度α，通过位移传感器测得伸出量r1，此时的活动端固定点极坐标为(r1，α)。可计算得到支座本体1的横桥向(沿图5中的竖直方向)位移量为d
y
＝r1×
sinα，支座本体1的顺桥向位移量为桥梁支座的位移监测系统将测得的角度和位移数据通过传输终端发送到服务器进行数据处理，进而呈现在网页、手机等设备上可供实时观测。
60.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
61.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
62.此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。