专利名称：静力监测拉索索力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁工程技术领域，特别是涉及一种静力监测拉索索力装置。
背景技术：
众所周知，拉索桥是现代大跨桥梁的重要的结构形式，广泛应用于桥梁工程领域，其中，拉索桥一般包括拉索、桥塔和桥面，拉索一般为钢缆，一端与桥塔顶端相连，另一端与桥面相连，拉索支撑桥面的重量，并将重量转移到桥塔上，由于拉索支撑着桥面的重量，因此，如何监测拉索的受力状况，成为一个重要的问题。现有的拉索索力监测装置，主要通过压力表测定法、压力传感器测定法、磁通量法或频率法来实现；压力表测定法和压力传感器测定法一般仅适用于正在张拉拉索的索力测定，较难用于对在役拉索的索力进行测量；磁通量法是测定拉索索力的非破坏性方法，可用于在役拉索的索力测试，但是监测装置较为复杂，生产成本较高；频率法所确定的索力的精度，在很大程度上取决于拉索本身参数的可靠性，例如拉索的弯曲刚度、索的计算长度、索的线密度等，各参数的偏差会很大程度上影响到索力计算的精度。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型提供一种的检测方法简单，装置较为简单，生产成本较低，能够对在役拉索进行监测的静力监测拉索索力装置。本实用新型的静力监测拉索索力装置，包括测力索、锚具、拉力装置和监控装置，所述拉力装置安装在桥塔上，所述锚具数量与拉索的数量相匹配，所述锚具安装在拉索上，并且所述锚具和所述拉力装置排列在同一直线上，所述锚具上设置有测力索固定锁，所述测力索穿过所述测力索固定锁，并且所述测力索一端固定在最外侧拉索的锚具上，另一端与拉力装置相连，所述监控装置包括控制器、压力传感器和位移传感器，所述压力传感器与拉力装置相连，并且感受所述测力索上的拉力变化，所述位移传感器感受所述测力索沿测力索方向的位移变化，所述控制器接收所述压力传感器发送的拉力变化和所述位移传感器发送的位移变化，所述控制器与所述拉力装置相连，并且控制所述拉力装置对所述测力索的拉力变化，所述控制器与所述测力索固定锁连接，并且控制所述测力索固定锁对测力索的锁闭作用。本实用新型的静力监测拉索索力装置，所述锚具位于拉索的中间位置，所述拉力装置位于桥塔的中部。本实用新型的静力监测拉索索力装置，所述拉力装置为电控联动液压千斤顶。本实用新型的静力监测拉索索力装置，所述电控联动液压千斤顶为两个，所述电控联动液压千斤顶之间设置有撑杆，所述测力索的一端栓接在所述撑杆上。本实用新型的静力监测拉索索力装置，所述测力索固定锁为电控锁芯。本实用新型的静力监测拉索索力装置，所述位移传感器安装在所述拉力装置内。本实用新型的静力监测拉索索力装置，所述位移传感器安装在所述锚具处。[0012]本实用新型的静力监测拉索索力装置，所述控制器为PLC控制器。本实用新型的静力监测拉索索力装置，所述控制器为计算机。本实用新型的静力监测拉索索力装置，所述锚具上还设置有转动轴，所述测力索固定锁通过所述转动轴安装在所述锚具上。与现有技术相比本实用新型的有益效果为:包括测力索、锚具、拉力装置和监控装置，拉力装置安装在桥塔上，锚具数量与拉索的数量相匹配，锚具安装在拉索上，并且锚具和拉力装置排列在同一直线上，锚具上设置有测力索固定锁，测力索穿过测力索固定锁，并且测力索一端固定在最外侧拉索的锚具上，另一端与拉力装置相连，监控装置包括控制器、压力传感器和位移传感器，压力传感器与拉力装置相连，并且感受测力索上的拉力变化，位移传感器感受测力索沿测力索方向的位移变化，控制器接收压力传感器发送的拉力变化和位移传感器发送的位移变化，控制器与拉力装置相连，并且控制拉力装置对测力索的拉力变化，控制器与测力索固定锁连接，并且控制测力索固定锁对测力索的锁闭作用；这样，静力监测拉索索力装置，检测方法简单，装置较为简单，生产成本较低，能够对在役拉索进行监测。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1的A部局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。如图1和图2所示，本实用新型的静力监测拉索索力装置，包括测力索1、锚具2、拉力装置3和监控装置4，拉力装置3安装在桥塔5上，锚具2数量与拉索6的数量相匹配，锚具2安装在拉索6上，并且锚具2和拉力装置3排列在同一直线上，锚具2上设置有测力索固定锁，测力索I穿过测力索固定锁，并且测力索I 一端固定在最外侧拉索的锚具上，另一端与拉力装置3相连，监控装置4包括控制器、压力传感器和位移传感器，压力传感器与拉力装置相连，并且感受测力索上的拉力变化，位移传感器感受测力索沿测力索方向的位移变化，控制器接收压力传感器发送的拉力变化和位移传感器发送的位移变化，控制器与拉力装置相连，并且控制拉力装置对测力索的拉力变化，控制器与测力索固定锁连接，并且控制测力索固定锁对测力索的锁闭作用。鉴于拉索桥的物理特性，可将其拉索视为一把弓架上的弦，弦被张得越紧，拉开弓弦需要的力越大；反之，施加同样的力，拉开的距离越小；这说明承受同样的横向集中荷载，加载点的位移大小与弦内的初始张力有关，可用静力平衡方程解释这一原因；在线弹性范围内，水平推力N不变，弦内初始张力为TO越大，加载点的侧向位移δ小；这样，Τ0、Ν已知时，可以推测加载点的侧向位移δ ;Ν、δ已知时，可以推测弦内初始张力TO;这样，通过拉索的应力刚化效应，列出节点的静力平衡方程，建立侧向刚度与索力之间的相关关系，然后根据较易测量的节点位移，反求拉索的初始张力；通过测力索固定锁将测力索某段锁死，当测力索固定锁固定中间索段时，中间索段被顶起而索力增加，拉索与测力索固定锁间不产生相对滑动，待测索段的索力增量不向外侧索段传递。本实用新型的静力监测拉索索力装置，锚具2位于拉索6的中间位置，拉力装置3位于桥塔5的中部；如果将拉索视为一把弓架上的弦，那么，由于锚具位于拉索的中间位置，拉力装置位于桥塔的中部，拉索被锚具分隔的两部分长度一致，测量的结果更为准确。本实用新型的静力监测拉索索力装置，拉力装置3为电控联动液压千斤顶7 ;这样，拉力装置对于测力索的拉力作用较为显著，同时结构简单，成本较小。本实用新型的静力监测拉索索力装置，电控联动液压千斤顶7为两个，电控联动液压千斤顶7之间设置有撑杆8，测力索I的一端栓接在撑杆8上；这样，能够较为稳定地控制拉力装置对测力索的拉力作用。本实用新型的静力监测拉索索力装置，测力索固定锁为电控锁芯；这样，能够更好地接受控制器的控制指令，同时对于测力索的锁紧作用较为显著。本实用新型的静力监测拉索索力装置，位移传感器安装在拉力装置3内，或者安装在锚具2处；这样能够有效地对测力索的位移进行监测。本实用新型的静力监测拉索索力装置，控制器为PLC控制器；这样，控制器对拉力装置的控制效果较好，分析压力感受器和位移感受器发送的数据的效果较好。本实用新型的静力监测拉索索力装置，控制器为计算机；这样，控制器对拉力装置的控制效果较好，分析压力感受器和位移感受器发送的数据的效果较好。本实用新型的静力监测拉索索力装置，锚具2上还设置有转动轴，测力索固定锁通过转动轴安装在所述锚具上；这样，当测力索固定锁处于空闲状态时，测力索对桥拉索进行张拉时与锚具产生的摩擦和弯矩较小。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种静力监测拉索索力装置，其特征在于，包括测力索、锚具、拉力装置和监控装置，所述拉力装置安装在桥塔上，所述锚具数量与拉索的数量相匹配，所述锚具安装在拉索上，并且所述锚具和所述拉力装置排列在同一直线上，所述锚具上设置有测力索固定锁，所述测力索穿过所述测力索固定锁，并且所述测力索一端固定在最外侧拉索的锚具上，另一端与拉力装置相连，所述监控装置包括控制器、压力传感器和位移传感器，所述压力传感器与拉力装置相连，并且感受所述测力索上的拉力变化，所述位移传感器感受所述测力索沿测力索方向的位移变化，所述控制器接收所述压力传感器发送的拉力变化和所述位移传感器发送的位移变化，所述控制器与所述拉力装置相连，并且控制所述拉力装置对所述测力索的拉力变化，所述控制器与所述测力索固定锁连接，并且控制所述测力索固定锁对测力索的锁闭作用。
2.如权利要求1所述的静力监测拉索索力装置，其特征在于，所述锚具位于拉索的中间位置，所述拉力装置位于桥塔的中部。
3.如权利要求1所述的静力监测拉索索力装置，其特征在于，所述拉力装置为电控联动液压千斤顶。
4.如权利要求3所述的静力监测拉索索力装置，其特征在于，所述电控联动液压千斤顶为两个，所述电控联动液压千斤顶之间设置有撑杆，所述测力索的一端栓接在所述撑杆上。
5.如权利要求1所述的静力监测拉索索力装置，其特征在于，所述测力索固定锁为电控锁芯。
6.如权利要求1所述的静力监测拉索索力装置，其特征在于，所述位移传感器安装在所述拉力装置内。
7.如权利要求1所述的静力监测拉索索力装置，其特征在于，所述位移传感器安装在所述锚具处。
8.如权利要求1所述的静力监测拉索索力装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
9.如权利要求1所述的静力监测拉索索力装置，其特征在于，所述控制器为计算机。
10.如权利要求1所述的静力监测拉索索力装置，其特征在于，所述锚具上还设置有转动轴，所述测力索固定锁通过所述转动轴安装在所述锚具上。
专利摘要本实用新型涉及桥梁工程技术领域，特别是涉及一种静力监测拉索索力装置；本实用新型的静力监测拉索索力装置，检测方法简单，装置较为简单，生产成本较低，能够对在役拉索进行监测；包括测力索、锚具、拉力装置和监控装置，拉力装置安装在桥塔上，锚具数量与拉索的数量相匹配，锚具安装在拉索上，锚具上设置有测力索固定锁，测力索穿过测力索固定锁，并且测力索一端固定在最外侧拉索的锚具上，另一端与拉力装置相连，监控装置包括控制器、压力传感器和位移传感器，压力传感器与拉力装置相连，并且感受测力索上的拉力变化，位移传感器感受测力索沿测力索方向的位移变化，控制器接收并分析数据、控制拉力装置和测力索固定锁。
文档编号G01L5/04GK203053625SQ201320030919
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者李凤臣, 张丽娜, 万里阳, 余祥, 王伟, 李威, 徐红宾 申请人:东华理工大学