一种主动防止混凝土梁落梁系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种主动防止混凝土梁落梁系统及其使用方法，包括混凝土梁主梁，混凝土梁主梁下方的盖梁两侧分别设有挡块A和挡块B，两块挡块分别内嵌电磁铁A和电磁铁B，混凝土梁主梁上与挡块A和挡块B的贴合处分别内嵌设有电磁铁C和电磁铁D，电磁铁A和电磁铁B上分别设有位移监测装置A和位移监测装置B，还包括单片机电路系统，所有电磁铁、位移监测装置均与单片机电路系统相连接，单片机电路系统分别与电磁铁A、B、C和D形成电路，电路中电流根据位移监测装置的监测结果而改变大小和方向，通过电流大小，控制电磁铁磁性的强弱，通过电流方向，控制电磁铁之间的相吸或相斥，从而实现混凝土梁主梁与挡块A和挡块B的靠近贴合和分离，防止桥梁落梁，保证桥梁正常有序的使用。

A system of preventing concrete beam from falling and its application

The invention discloses a system for actively preventing the concrete beam from falling down and a method for using the system, which comprises a concrete beam main beam, two sides of the cover beam under the concrete beam main beam are respectively provided with a block and a block B, two blocks are respectively embedded with an electromagnet A and an electromagnet B, and the joints between the concrete beam main beam and the block a and the block B are respectively embedded with an electromagnet C and an electromagnet D, an electromagnet A and an electromagnet B It is equipped with displacement monitoring device a and displacement monitoring device B respectively, and also includes single-chip microcomputer circuit system. All electromagnets and displacement monitoring devices are connected with single-chip microcomputer circuit system. The single-chip microcomputer circuit system forms circuits with electromagnets a, B, C and D respectively. The current in the circuit changes the size and direction according to the monitoring results of displacement monitoring device, and controls the electromagnetic through the current size The strength of ferromagnetism, through the direction of current, controls the mutual attraction or repulsion between the electromagnets, so as to realize the close fitting and separation between the main beam of the concrete beam and the block a and block B, prevent the bridge from falling, and ensure the normal and orderly use of the bridge.

【技术实现步骤摘要】
一种主动防止混凝土梁落梁系统及其使用方法
本专利技术属于交通运输工程和桥梁技术处理领域，具体涉及一种主动防止混凝土梁落梁系统及其使用方法。
技术介绍
在地震、爆炸和冲击荷载作用下，桥梁结构常发生较大的振动，严重时可导致上部混凝土梁体发生超过限值的横向位移，挡块破坏，梁体掉落。作为交通线上的枢纽工程，一旦发生混凝土梁体落梁现象，会使交通网络陷入瘫痪，给灾后的救援工作带来巨大困难，严重影响人民群众的生命安全。在现有的桥梁工程
中，越来越多的研究者在关注防止桥梁落梁的现象，比如公开号为CN109594466A的专利文件，公开了一种耗能的防落梁构造，该专利技术中的梁设置成多层结构，能够对箱梁的纵向位移进行限制，同时每一层箱梁中有三层横向耗能装置，能够对箱梁的横向位移进行限制，但该方法是从桥梁的本体结构入手，结构复杂，经济成本高，耗费较大代价；再比如公开号为CN208440969U的专利文件中，公开了一种T形截面梁桥抗震、防落梁结构，该结构包括盖梁及盖梁上方水平放置的钢板，水平钢板通过埋置于盖梁中的锚栓锚固在盖梁上，平钢板上垂直设置有两块竖向钢板，两块竖向钢板之间设置有两排螺纹钢筋，能够限制T梁的纵向和横向位移，避免地震中T梁发生落梁的危害，该方法虽然结构简单，但是桥梁结构一旦完成，无法改变，不够灵活，且随着桥梁使用年限的增加，不断耗损，使用者也无法对桥梁做到有效监控，与新时代人工智能化的发展方向相差甚远。因而，如何合理地利用智能系统控制，积极有效地对桥梁进行监控，最大程度做好桥梁落梁的防御工作，就变得十分重要。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有问题，提供了一种主动防止混凝土梁落梁系统及其使用方法，包括混凝土梁主梁，混凝土梁主梁下方的盖梁两侧分别设有挡块A和挡块B，两块挡块分别内嵌电磁铁A和电磁铁B，混凝土梁主梁上与挡块A和挡块B的贴合处分别内嵌设有电磁铁C和电磁铁D，所述电磁铁A和电磁铁B上分别设有位移监测装置A和位移监测装置B，还包括单片机电路系统，所述电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C、电磁铁D、位移监测装置A和位移监测装置B分别与单片机电路系统相连接，单片机电路系统分别与电磁铁A、电磁铁C、电磁铁B和电磁铁D形成电路，所述电路中的电流根据位移监测装置的监测结果而改变方向，通过电流方向，控制两两电磁铁之间的相吸或相斥，从而实现混凝土梁主梁与挡块A和挡块B的靠近贴合和分离，防止桥梁落梁，保证桥梁正常有序的使用。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种主动防止混凝土梁落梁系统，包括混凝土梁主梁，所述混凝土梁主梁下方的盖梁两侧分别设有挡块A和挡块B，两块挡块分别内嵌电磁铁A和电磁铁B，混凝土梁主梁上与挡块A和挡块B的贴合处分别内嵌设有电磁铁C和电磁铁D，所述电磁铁A和电磁铁B上分别设有位移监测装置A和位移监测装置B；还包括单片机电路系统，所述电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C、电磁铁D、位移监测装置A和位移监测装置B分别与单片机电路系统相连接，单片机电路系统分别与电磁铁A、电磁铁C、电磁铁B和电磁铁D形成电路，所述电路中的电流根据位移监测装置的监测结果而改变方向，通过电流方向，控制两两电磁铁之间的相吸或相斥；通过电流大小，控制电磁铁磁性的强弱。作为本专利技术的一种改进，所述单片机电路系统与电磁铁A和电磁铁C分别形成电路A和电路C，电路A控制电磁铁A，电路C控制电磁铁C，当电路A和电路C中通入电流时，电磁铁A根据电路A中的电流方向在靠近电磁铁C端产生S极或N极磁场，电磁铁C在靠近电磁铁A端产生N极磁场。作为本专利技术的另一种改进，所述单片机电路系统与电磁铁B和电磁铁D分别形成电路B和电路D，电路B控制电磁铁B，电路D控制电磁铁D，当电路B和电路D中通入电流时，电磁铁B根据电路B中的电流方向在靠近电磁铁D端产生S极或N极磁场，电磁铁D在靠近电磁铁B端产生N极磁场。作为本专利技术的又一种改进，当混凝土梁主梁分别与挡块A和挡块B保持正常距离时，电路A、电路B、电路C及电路D中无电流，电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C和电磁铁D中无磁性。为了实现上述目的，本专利技术还采用的技术方案是：一种主动防止混凝土梁落梁系统的使用方法，包括如下步骤：S1，确定电磁铁A和电磁铁C之间的最小距离L1和临界最大距离L2，L2>L1,确定电磁铁B和电磁铁D之间的最小距离T1和临界最大距离T2，T2>T1,所述临界最大距离L2和T2分别为混凝土梁正常情况下，电磁铁A和电磁铁C之间、电磁铁B和电磁铁D之间的最大距离；S2，对单片机电路系统进行预设置，输入最小距离L1、T1和临界最大距离L2、T2；S3，通过位移监测装置A来监测电磁铁A和电磁铁C之间的距离，将其分别与L1、L2做比较；通过位移监测装置B来监测电磁铁B和电磁铁D之间的距离，将其分别与T1、T2做比较；S4，当电磁铁A和电磁铁C之间的距离大于L1且小于L2时，单片机电路系统控制的电路A和电路C不工作，同时判断电磁铁B和电磁铁D的距离；否则转入步骤S7；S5，判断电磁铁B和电磁铁D的距离，当电磁铁B和电磁铁D之间的距离大于T1且小于T2时，单片机电路系统控制的电路B和电路D不工作,混凝土梁正常；否则判断电磁铁B和电磁铁D之间距离与T1、T2的关系；S6，当电磁铁B和电磁铁D之间的距离大于T2时，单片机电路系统控制电路B和电路D产生电流，电磁铁B根据电流方向在靠近电磁铁D端产生S极磁场，电磁铁D在靠近电磁铁B端产生N极磁场，电磁铁B与电磁铁D相吸；当电磁铁B和电磁铁D之间的距离小于T1时，单片机电路系统控制电路B和电路D产生电流，电磁铁B根据电流方向在靠近电磁铁D端产生N极磁场，电磁铁D在靠近电磁铁B端产生N极磁场，电磁铁B与电磁铁D相斥；S7，当电磁铁A和电磁铁C之间的距离大于L2时，单片机电路系统控制电路A和电路C产生电流，电磁铁A根据电流方向在靠近电磁铁C端产生S极磁场，电磁铁C在靠近电磁铁A端产生N极磁场，电磁铁A与电磁铁C相吸；当电磁铁A和电磁铁C之间的距离小于L1时，单片机电路系统控制电路A和电路C产生电流，电磁铁A根据电流方向在靠近电磁铁C端产生N极磁场，电磁铁C在靠近电磁铁A端产生N极磁场，电磁铁A与电磁铁C相斥；随后转入步骤S5。为了实现上述目的，本专利技术还采用的技术方案是：一种主动防止混凝土梁落梁系统的应用，当位移监测装置A的监测结果大于单片机电路系统预设值时，混凝土梁和挡块A之间有滑落趋势，单片机电路系统控制电路A和电路C产生电流，电磁铁A根据电流方向在靠近电磁铁C端产生S极磁场，电磁铁C在靠近电磁铁A端产生N极磁场，电磁铁A与电磁铁C相吸，带动混凝土梁主梁和挡块A之间靠近贴合。为了实现上述目的，本专利技术还采用的技术方案是：一种主动防止混凝土梁落梁系统的应用，当位移监测装置B的监测结果大于单片机电路系统预设值时，混凝土梁和挡块B之间有滑落趋势，单片机电路系统控制电路B和电路D产生电流，电磁铁B根据电流方向在靠近电磁铁D端产生S极磁场，电磁铁D在靠近电磁铁B端产生N极磁场，电磁铁B与电磁铁D相吸，带动混凝土梁主梁和挡块B之间靠近贴合。与现有技术相比，本专利技术公开了一种主动防止混凝土梁落梁系统，通过调节电磁铁磁场方向来控制梁体的横向位移从而防止落梁，科学合理，经济有效，单片机电路系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动防止混凝土梁落梁系统，包括混凝土梁主梁，其特征在于，所述混凝土梁主梁下方的盖梁两侧分别设有挡块A和挡块B，两块挡块分别内嵌电磁铁A和电磁铁B，混凝土梁主梁上与挡块A和挡块B的贴合处分别内嵌设有电磁铁C和电磁铁D，所述电磁铁A和电磁铁B上分别设有位移监测装置A和位移监测装置B；还包括单片机电路系统，所述电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C、电磁铁D、位移监测装置A和位移监测装置B分别与单片机电路系统相连接，单片机电路系统分别与电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C和电磁铁D形成电路，所述电路中的电流根据位移监测装置的监测结果而改变大小和方向，通过电流方向，控制两两电磁铁之间的相吸或相斥；通过电流大小，控制电磁铁磁性的强弱。

【技术特征摘要】
1.一种主动防止混凝土梁落梁系统，包括混凝土梁主梁，其特征在于，所述混凝土梁主梁下方的盖梁两侧分别设有挡块A和挡块B，两块挡块分别内嵌电磁铁A和电磁铁B，混凝土梁主梁上与挡块A和挡块B的贴合处分别内嵌设有电磁铁C和电磁铁D，所述电磁铁A和电磁铁B上分别设有位移监测装置A和位移监测装置B；还包括单片机电路系统，所述电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C、电磁铁D、位移监测装置A和位移监测装置B分别与单片机电路系统相连接，单片机电路系统分别与电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C和电磁铁D形成电路，所述电路中的电流根据位移监测装置的监测结果而改变大小和方向，通过电流方向，控制两两电磁铁之间的相吸或相斥；通过电流大小，控制电磁铁磁性的强弱。2.如权利要求1所述的一种主动防止混凝土梁落梁系统，其特征在于：所述单片机电路系统与电磁铁A和电磁铁C分别形成电路A和电路C，电路A控制电磁铁A，电路C控制电磁铁C，当电路A和电路C中通入电流时，电磁铁A根据电路A中的电流方向在靠近电磁铁C端产生S极或N极磁场，电磁铁C在靠近电磁铁A端产生N极磁场。3.如权利要求2所述的一种主动防止混凝土梁落梁系统，其特征在于：所述单片机电路系统与电磁铁B和电磁铁D分别形成电路B和电路D，电路B控制电磁铁B，电路D控制电磁铁D，当电路B和电路D中通入电流时，电磁铁B根据电路B中的电流方向在靠近电磁铁D端产生S极或N极磁场，电磁铁D在靠近电磁铁B端产生N极磁场。4.如权利要求1或3所述的一种主动防止混凝土梁落梁系统，其特征在于：当混凝土梁主梁分别与挡块A和挡块B保持正常距离时，电路A、电路B、电路C及电路D中无电流，电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C和电磁铁D中无磁性。5.一种主动防止混凝土梁落梁系统的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，确定电磁铁A和电磁铁C之间的最小距离L1和临界最大距离L2，L2>L1,确定电磁铁B和电磁铁D之间的最小距离T1和临界最大距离T2，T2>T1,所述临界最大距离L2和T2分别为混凝土梁正常情况下，电磁铁A和电磁铁C之间、电磁铁B和电磁铁D之间的最大距离；S2，对单片机电路系统进行预设置，输入最小距离L1、T1和临界最大距离L2、T2；S3，通过位移监测装置A来监测电磁铁A和电磁铁C之间的距离，将其分别与L1、L2做比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文炜，吕鑫颖，李杉，李玉虎，周畅，尹世平，薛彦杰，谈笑，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32