智能拉索减震支座的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能拉索减震支座。包括两个部分组成：拉索减震支座和传感器系统。支座系统包括锚固套筒、橡胶垫圈、钢垫圈、锚固螺栓、上座板、镜面不锈钢板、弹性密封圈、拉索盖板、平面滑板、钢丝绳夹、拉索、球冠衬板、球面滑板和下座板；其中每根拉索穿过上座板和下座板中的预设孔道，然后通过钢丝绳夹扣紧闭合形成一个索环。传感器系统包括与支座球冠衬板的上部平面相连的测压力传感器，与上座板相连的三向位移传感器和与拉索相连的测索力传感器。本实用新型既保留了拉索减震支座优异的减震性能，同时将对支座的位移、承受荷载、拉索索力等监控智能化、网络化，是一款可以对桥梁运营状况实时远程监控的智能支座。
【专利说明】
智能拉索减震支座
技术领域
[0001]本实用新型属于土木工程、地震工程技术领域，具体涉及一种基于光纤传感的智能拉索减震支座。
【背景技术】
[0002]近十年来，桥梁减隔震支座由于具有良好的抗震效果从而在桥梁工程中得到了非常广泛的研究和应用。其中，拉索减震支座(专利号:2009202120093)由其本身具有的优异性能而得到了业界内的一致好评。这种新型减隔震支座继承了滑动摩擦类支座的全部优点，有效限制了墩梁的最大相对位移，合理地解决了减隔震效果的根本问题，即实现了桥梁结构地震反应的力与位移的合理平衡，还具有显著的防落梁效果。
[0003]但是为适应对桥梁工程结构在线实时监控的需求以及互联网大数据时代要求，需要对拉索减震支座进行改进，桥梁支座在整个桥梁受力体系中是起到承上启下的关键作用，而这些对支座性能的发挥和全桥安全都是至关重要的。而支座的工作情况好坏并不能被桥梁管理者随时掌握，同时当强震来临时，结构在体系转换后，如何监测到支座在地震作用下的受力状况，以帮助震后快速抢险救灾，拉索的受力工作情况亦需要实时掌控。
[0004]此外，光纤传感技术在时下的健康监测、预警防灾中也是非常普及，光纤传感技术具有灵敏度高、抗干扰能力强、耐腐蚀、可远程监控、长期稳定性好等等优点。因此，如果将光纤技术引入到传统支座上，自然可以满足上述对桥梁支座监控的需求。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种可实时监控的智能拉索减震支座。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是:在保留之前拉索减震支座的优点的同时，选取若干根拉索，装上测索力的传感器;在支座球冠衬板的上部平面安装上测压力传感器;在支座的上座板的侧面安装上三向位移传感器;最后将所有传感器通过光纤连接到光纤光栅解调仪上进行信息综合处理，再通过一个数据传输发射系统将数据发射至互联网客户端，从而实现支座的实时在线网络监控。
[0007]据此，一种智能拉索减震支座，由支座本体和光纤传感系统组成，支座本体包括:上座板、镜面不锈钢板、平面滑板、钢丝绳夹、拉索、球冠衬板、球面滑板和下座板;其中:上座板放置于下座板上方，上座板和下座板上开有若干条孔道，若干根拉索穿过上座板、下座板上相应的孔道，然后通过钢丝绳夹夹紧闭合形成一个索环;球冠衬板一面为平面，另一面为球面，球冠衬板的球面通过球面滑板接触下座板上的凹槽，平面部分通过平面滑板与镜面不锈钢板底部相连，镜面不锈钢板顶部与上座板底部相连;光纤传感系统包括三向位移传感器、测索力传感器和测压力传感器，测压力传感器与球冠衬板的平面相连，三向位移传感器与上座板相连，测索力传感器与拉索相连。
[0008]本实用新型中，所述支座本体还包括:锚固套筒、橡胶垫圈、钢垫圈和锚固螺栓，其中:在支座上座板的四角处分别用锚固螺栓将上座板锚固，具体为:锚固螺栓穿过支座的上座板中的孔道，再插入预埋在桥梁结构体内的锚固套筒并拧紧，并在锚固螺栓与上座板接触的地方都分别用钢垫圈隔离保护，在锚固套筒与上座板接触的地方都分别用橡胶垫圈进行缓冲隔离保护。
[0009]同理，在支座下座板的四角处分别用锚固螺栓将下座板锚固，具体为:锚固螺栓穿过支座的下座板中的孔道，再插入预埋在桥梁结构体内的锚固套筒并拧紧，并在锚固螺栓与下座板接触的地方都分别用钢垫圈隔离保护，在锚固套筒与下座板接触的地方都分别用橡胶垫圈进行缓冲隔离保护。
[0010]本实用新型中，三向位移传感器安装于上座板一侧上。
[0011]本实用新型中，球冠衬板和平面滑板四周连接处设有弹性密封圈。
[0012]本实用新型中，同时分别在支座的上座板顶面和下座板底面都加设了拉索盖板，将拉索和拉索孔道进行覆盖保护。
[0013]本实用新型中，所述每根拉索由钢绞线、高强度钢丝绳或碳纤维束制成。
[0014]本实用新型中，所述每根拉索均按照设计的形状及尺寸绕制并在特定部位用钢丝绳夹可靠扣紧。
[0015]本实用新型中，所述上座板、下座板在相应位置均开有拉索孔道。
[0016]本实用新型提供的技术方案的优点:
[0017]I)充分发挥了已有的拉索减震支座的优点，其中拉索部分可以方便更换。
[0018]2)改变拉索减震支座以往不能进行实时监控的现状，可以对支座运动位移进行监测，同时可以测量支座的竖向承载力情况实时变化情况，此外还可以测定在地震作用下的拉索的索力的变化情况，从而获得地震下结构支座反应的真实情况。
[0019]总之，本实用新型适用于城市高架桥梁、公路桥梁、铁路桥梁等。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的横向结构图示。
[0021]图2为本实用新型的纵向结构图示。
[0022]图3为本实用新型的平面结构图示。
[0023]图中标号:1--销固套筒；2--橡J3父垫圈；3--钢垫圈；4--销固螺检;5--
上座板;6--镜面不锈钢板;7--弹性密封圈;8--拉索盖板;9--平面滑板;10--钢丝绳夹；11一一拉索；12—一球冠衬板；13——球面滑板；14一一下座板；15—一三向位移传感器;16 测索力传感器;17 测压力传感器。
【具体实施方式】
[0024]为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，
【申请人】将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明。
[0025]实施例1:请见图1、图2、图3，本实用新型由支座本体和光纤传感系统组成，支座本体包括:锚固套筒1、橡胶垫圈2、钢垫圈3、锚固螺栓4、上座板5、镜面不锈钢板6、弹性密封圈
7、拉索盖板8、平面滑板9、钢丝绳夹10、拉索11、球冠衬板12、球面滑板13、下座板14;其中:上座板5和下座板14上开有若干条孔道，若干根拉索11穿过上座板5、下座板14上相应的孔道，然后通过钢丝绳夹10夹紧闭合形成一个索环;球冠衬板12—面为平面，另一面为球面，球冠衬板12的球面通过球面滑板13接触下座板14上的凹槽，平面部分通过平面滑板9与镜面不锈钢板6底部相连，镜面不锈钢板6顶部与上座板5底部相连，并在球冠衬板12的上部平面滑板9四周连接处设有一个弹性密封圈7，以保护滑板。光纤传感系统包括三向位移传感器15、测索力传感器16和测压力传感器17，其中，测压力传感器17安置在球冠衬板12的平面上，三向位移传感器15安置在上座板的5的一侧，测索力传感器16安置在拉索11上。
[0026]详见图1、图2、图3，本实用新型中，在支座上座板5的四角处分别用锚固螺栓4将上座板5锚固，【具体实施方式】为:锚固螺栓4穿过支座的上座板5，再穿过预埋在桥梁结构体内的锚固套筒I并拧紧，其中，在锚固螺栓4与上座板5接触的地方都分别用钢垫圈3隔离保护，在锚固套筒I与上座板5接触的地方都分别用橡胶垫圈2进行缓冲隔离保护；
[0027]详见图1、图2、图3，本实用新型中，在支座下座板14的四角处分别用锚固螺栓4将下座板14锚固，【具体实施方式】为:锚固螺栓4穿过支座的下座板14，再穿过预埋在桥梁结构体内的锚固套筒I并拧紧，其中，在锚固螺栓4与下座板14接触的地方都分别用钢垫圈3隔离保护，在锚固套筒I与下座板14接触的地方都分别用橡胶垫圈2进行缓冲隔离保护。
[0028]详见图1、图2，本实用新型中，同时分别在支座的上座板5顶面和下座板14底面都加设了拉索盖板8，将拉索11和拉索孔道进行覆盖保护。
[0029]由图1、图2、图3示意，本实用新型的技术方案的技术要点之一是通过安装在支座上座板5侧面的三向位移传感器15来监控支座的位移；同时在支座球冠衬板12的测压力传感器17监控支座的竖向承压力;在拉索11上安装测索力传感器16。
[0030]作为本实用新型实施例的一种变换，与光纤传感系统相连的支座也可以采用固定支座或者单向活动支座。
[0031]作为本发明实施例的一种变换，传感器的安置位置可以不限于图中所示的部位，也可以是其它可以感应支座变形或者应力的部位。
[0032]上述的对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，因此，本实用新型的保护范围不仅仅局限于上述实施例，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的各种修改和改进，都应视为落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能拉索减震支座，由支座本体和光纤传感系统组成，支座本体包括:上座板(5)、镜面不锈钢板(6)、平面滑板(9)、钢丝绳夹(10)、拉索(11)、球冠衬板(12)、球面滑板(13)和下座板(14);其特征在于:上座板(5)放置于下座板(14)上方，上座板(5)和下座板(14)上开有若干条孔道，若干根拉索(11)穿过上座板(5)、下座板(14)上相应的孔道，然后通过钢丝绳夹(10)夹紧闭合形成一个索环;球冠衬板(12)—面为平面，另一面为球面，球冠衬板(12)的球面通过球面滑板(13)接触下座板(14)上的凹槽，平面部分通过平面滑板(9)与镜面不锈钢板(6)底部相连，镜面不锈钢板(6)顶部与上座板(5)底部相连;光纤传感系统包括三向位移传感器(15)、测索力传感器(16)和测压力传感器(17)，测压力传感器(17)与球冠衬板(12)的平面相连，三向位移传感器(15)与上座板(5)相连，测索力传感器(16)与拉索(II)相连;通过三向位移传感器(15)来监控智能拉索减震支座的位移；同时通过支座球冠衬板(12)的测压力传感器(17)监控智能拉索减震支座的竖向承压力;通过在拉索(11)上安装的测索力传感器(16)来监控智能拉索减震支座的剪力情况。2.根据权利要求1所述的智能拉索减震支座，其特征在于所述支座本体还包括:锚固套筒(1)、橡胶垫圈(2)、钢垫圈(3)和锚固螺栓(4)，在支座上座板(5)的四角处分别用锚固螺栓(4)将上座板(5)锚固，其中:锚固螺栓(4)穿过支座的上座板(5)，再穿过预埋在桥梁结构体内的锚固套筒(I)并拧紧，锚固螺栓(4)与上座板(5)接触的地方都分别设有钢垫圈(3)，用以隔离保护;在锚固套筒(I)与上座板(5)接触的地方都分别设有橡胶垫圈(2)，用以缓冲隔离保护。3.根据权利要求1所述的智能拉索减震支座，其特征在于所述支座本体还包括:锚固套筒(1)、橡胶垫圈(2)、钢垫圈(3)和锚固螺栓(4)，在支座下座板(14)的四角处分别用锚固螺栓(4)将下座板(14)锚固，其中:锚固螺栓(4)穿过支座的下座板(14)，再穿过预埋在桥梁结构体内的锚固套筒(I)并拧紧，其中，在锚固螺栓(4)与下座板(14)接触的地方都分别设有钢垫圈(3)，用以隔离保护;在锚固套筒(I)与下座板(14)接触的地方都分别设有橡胶垫圈(2)，用以缓冲隔离保护。4.根据权利要求1所述的智能拉索减震支座，其特征在于球冠衬板(12)和平面滑板(9)四周连接处设有弹性密封圈(7)。5.根据权利要求1所述的智能拉索减震支座，其特征在于支座的上座板(5)顶面和下座板(14)底面都加设有拉索盖板(8)，将拉索(11)和拉索孔道进行覆盖保护。
【文档编号】E01D19/04GK205443918SQ201521121045
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】袁万城, 李燕峰, 党新志, 郭军军, 李涵, 李瑞琪
【申请人】同济大学