检测桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响的测试系统的制作方法

文档序号:15218997发布日期:2018-08-21 17:12阅读:188来源:国知局
本实用新型涉及桥梁检测技术,尤其是检测桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响的测试系统。
背景技术
:桥头跳车是当前高等级公路普遍存在的一种现象,其产生原因是由于桥台背后路面下路基和地基在汽车荷载及自重荷载作用下产生较大的塑性变形,而桥台的基础刚性较大,所产生的压缩变形很小,从而桥台与路堤之间由于刚度的不同,往往出现非均匀沉降,引起路面标高突变,导致车辆通过时产生颠簸,这种现象即为桥头跳车。桥头跳车会对桥梁和道路产生附加冲击荷载,加速桥台、桥头搭板、支座和伸缩缝的损害,对桥涵结构造成危害,影响其正常工作性能,并且对桥涵与路面连接处造成频繁破坏。因此,综合分析和讨论桥头跳车问题,提出防治桥头跳车处理措施,对我国公路建设有着重大的理论和现实意义。对桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响进行检测分析,获得沉降差对桥梁冲击效应的影响规范,是研究桥头跳车产生的原因以及如如何提出处理措施的基础工作。从工程应用现状来看,目前还缺乏有效的桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响的测试的技术手段。技术实现要素:本实用新型要解决的技术问题是提供一种检测桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响的测试系统。为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:检测桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响的测试系统,包括位移传感器、测速仪、采集器和安装支架,测速仪安装在简支架桥的一端,位移传感器通过安装支架置于简支梁的跨中截面,位移传感器的伸缩端紧抵桥梁底面,其安装读数为量程的一半,并通过数据传输线与采集器连接。所述位移传感器为精度在0.05mm以上,量程100mm以上的动态传感器。所述采集器为采集频率10Hz以上的动态采集器。所述测速仪的精度在0.1千米/小时以上,用于测量桥面通行车辆的车速。所述对采集到的桥梁动位移曲线进行曲线分析,是:由动位移曲线分析确定动力放大系数μ,动位移曲线最大波动值为fmax,相邻波谷值为fmin,动力放大系数μ的计算方法为:μ=(fmax-fmin)/(fmax+fmin);由动位移曲线分析确定冲击效应影响范围lc,在动位移曲线上,由起点至波动幅度明显变小的时间为tc,冲击效应影响范围的计算方法为:lc=Vtc。针对现有缺乏有效的桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响的测试的技术手段的问题,本案发明人利用桥梁动位移的测试原理,设计了本测试系统,该系统利用采集器采集车辆通过桥面时跨中截面的动位移,并对采集到的动位移曲线进行分析,将动力放大系数及影响范围作为简支梁桥冲击效应的两个评价指标,建立两个指标的量化方法。将本发明应用于桥梁检测领域,可实现桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响的检测评价,对桥梁运营状态检测评估提供基础数据。附图说明图1是桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响的测试系统组成示意图。图2是动力放大系数及影响范围计算示意图。图中:1路基,2简支梁,3位移传感器,4动态采集器,5安装支架,6数据传输线,7测速仪,8桥面通行车辆。具体实施方式实施例:如图1所示,本实用新型的桥头沉降差对简支梁桥冲击效应影响的测试系统,主要由位移传感器3、测速仪7、动态采集器4和支架5组成,位移传感器1通过支架5布置于简支梁2跨中截面,位移传感1伸缩端紧抵桥梁底面,位移传感器1安装读数为量程的一半左右;位移传感器1通过数据线6连接至动态采集仪4。以下通过实例进一步说明本发明如何实施:(1)选用量程100mm的位移传感器,利用安装支架在简支梁跨中截面处安装位移传感器,位移传感伸缩端紧抵桥梁底面,位移传感器安装读数应为量程的一半左右,测速仪安装在简支梁的一端(如图1所示);(2)将位移传感器的数据线连接至动态采集仪,在桥面无车辆通行情况下,对位移传感器读数进行归零;(3)在桥面通行车辆时,实时采集位移传感器读数,采样频率选取为20Hz,得到车辆通行情况下的桥梁动位移曲线,同时利用测速仪测量通行车辆的车速V为20千米/小时;(4)对采集到的桥梁动位移曲线(如图2所示),进行曲线分析,确定动力放大系数及影响范围;由动位移曲线分析确定动力放大系数μ,动位移曲线最大波动值为fmax,相邻波谷值为fmin,动力放大系数μ的计算方法为:μ=(fmax-fmin)/(fmax+fmin)由动位移曲线分析确定冲击效应影响范围lc,在动位移曲线上,由起点至波动幅度明显变小的时间为tc,冲击效应影响范围的计算方法为:lc=Vtc。通过以上计算得到桥头沉降差情况下车辆通行对简支梁的冲击动力放大系数μ和影响范围lc。测试结果见表1。表1测试结果fmax(mm)fmin(mm)动力放大系数车速V(km/小时)tc(s)lc(m)3.52.60.15103.810.86当前第1页1 2 3 
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