一种桥梁支座剪切变形的测试方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种桥梁支座剪切变形测试方法，通过上水平测距仪和下水平测距仪测量水平变位量；通过高度测距仪测量其与反射片A之间的距离h’计算支座高度h，或通过人工测量获得支座高度；最后通过水平变位量和支座高度计算剪切变形角γ。通过本发明专利技术能同时测量支座高度、水平变位量、剪切变形角γ，以方便进一步对支座病害等级进行评定，通过将检测数据修正到统一温度状态，可对支座功能的退化情况绘制对比曲线图，并对支座的功能退化进行评估和预测。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁支座剪切变形的测试方法
本专利技术涉及桥梁板式橡胶支座的检测与缺陷评价领域，尤其是一种桥梁支座剪切变形测试方法。
技术介绍
目前我国公路基础建设处于快速发展期，尤其是高速公路正在进行大规模建设，现高速公路上大多数桥梁均采用预制拼装T梁、小箱梁、空心板，桥梁的跨径大多数分布在16～40m之间，支座高度通常在4.2～15cm之间，这类桥梁的共同优点是造价相对低、施工技术成熟且进度快、质量易于控制，但也存在共同缺点，比如需要使用大量板式橡胶支座，当橡胶支座安装不当或存在质量缺陷时，往往容易出现裂缝、老化、过大的剪切变形，从现场调查的情况来看，几乎所有在役桥梁的板式橡胶支座均存在一定程度的剪切变形，部分橡胶支座的剪切变形甚至达到45度或更大，严重地影响了支座的受力和传递内力功能，对桥梁的运营产生安全隐患。目前通常采用倾角仪、钢直尺分别对支座的剪切变形参数进行测量，其测试数据通常只是局部区域的变形、整体评价可靠性低，如将倾角仪靠在支座侧面上进行测量，需要靠近测量且只能代表测试局部区域的变形，对于墩台帽梁较宽的桥梁支座将无法靠近测量，另外，倾角仪通常有8cm左右高度，对于较矮的支座则无法测量，而对于高度大于12cm的支座，测试结果可靠性也较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种桥梁支座剪切变形测试方法，能同时用于测量支座高度、水平变位量、剪切变形角γ，以可以进一步对支座病害等级进行评定。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种桥梁支座剪切变形测试方法，包括以下步骤：>S1.安装剪切变形测试装置：所述剪切变形测试装置包括互相平行且竖直方向间距可调的上水平测量单元和下水平测量单元；所述上水平测量单元包括可滑动连接的上水平测量固定部分和上水平测量移动部分，下水平测量单元包括可滑动连接的下水平测量固定部分和下水平测量移动部分；所述上水平测量固定部分的前部安装有上水平测距仪；所述下水平测量固定部分的前部安装有下水平测距仪；所述上水平测量固定部分和所述下水平测量固定部分中，其一的中部安装有高度测距仪，另一的对应位置处安装有反射片A；所述上水平测量移动部分的前部安装有反射片B；所述下水平测量移动部分的前部安装有反射片C；所述上水平测距仪位于所述下水平测距仪的正上方；反射片B与上水平测量移动部分前端点的距离等于反射片C与下水平测量移动部分前端点的距离；将剪切变形测试装置卡在主梁和支座垫石之间，调整上水平测量单元上面贴于主梁底面，下水平测量单元下面贴于支座垫石顶面，同时将上水平测量移动部分的前端贴于支座一侧顶端，下水平测量移动部分前端贴于支座同侧底端；S2.变形测试：通过上水平测距仪测量其与反射片B之间的水平距离d1，通过下水平测距仪测量其与反射片C之间的水平距离d2，通过d1和d2计算支座的水平变位量；通过高度测距仪测量其与反射片A之间的距离h’计算支座高度h，或通过人工测量获得支座高度；通过水平变位量和支座高度计算剪切变形角γ。进一步的，水平变位量的计算方法为：以下水平测量移动部分前端点作为参照点时，支座上表面相对于支座下表面的支座水平位移ds＝d1-d2；当以上水平测量移动部分前端点作为参照点时，支座下表面相对于支座上表面的支座水平位移dx＝d2-d1。进一步的，支座高度h的计算方法为：h＝h'+δ1+δ2；其中：当反射片A设置在上水平测量固定部分时，δ1表示反射片A与上水平测量测量单元顶面的距离，δ2表示高度测距仪中心至下水平测量测量单元底面距离；当反射片A设置在下水平测量固定部分时，δ1表示反射片A与下水平测量测量单元底面的距离，δ2表示高度测距仪中心至上水平测量测量单元顶面距离。进一步的，支座剪切变形角γ为：或更进一步的，当主梁有纵坡时，人工测量支座高度得h1，对水平位移进行修正，修正后的水平位移为dx1或ds1，计算公式为h1·tanγ。进一步，所述剪切变形测试装置中，所述上水平测量固定部分为上水平杆，所述上水平测量移动部分为上测量杆；所述上测量杆固定在上水平杆的一侧或套在上水平杆外围，能沿着上水平杆左右移动；所述下水平测量固定部分为下水平杆，所述下水平测量移动部分为下测量杆；所述下水平杆设置在上水平杆的正下方；所述下测量杆固定在下水平杆的一侧或套在下水平杆外围，其设置在上测量杆下方且与上测量杆平行，能沿着下水平杆左右移动；所述上水平杆和下水平杆通过间距调节机构连接，且所述间距调节机构能调节上水平杆和下水平杆之间的竖向间距；所述上水平测距仪、下水平测距仪和高度测距仪分别与数据采集终端连接。更进一步的，所述高度测距仪集成有温度感应装置。更进一步的，所述间距调节机构包括竖向支承杆和高度锁定单元，所述竖向支承杆的上端与上水平杆连接，所述高度锁定单元与下水平杆连接，所述高度锁定单元能沿着竖向支承杆上下移动且能与竖向支撑杆固定。更进一步的，所述间距调节机构还包括平衡杆和水平滑块；所述平衡杆有两根，通过销轴交叉连接，所述销轴能沿竖向支承杆上下移动；所述平衡杆的上端和下端均连接有水平滑块，所述上水平杆和所述下水平杆均设置有水平杆滑槽容纳水平滑块移动；所述水平杆滑槽中在水平滑块两外侧的位置设置有限位块；所述上水平杆的水平杆滑槽中设置有弹簧，所述弹簧的外端与水平滑块的内端连接，内端与水平杆滑槽中部的固定块连接。更进一步的，还包括上水平器和下水平器，分别设置在上测量杆/上水平杆和下测量杆/下水平杆侧面，以调节上测量杆和下测量杆的水平状态。以上所述的用于检测桥梁支座剪切变形的测试方法，通过高度测距仪测量其与反射片之间的竖直距离可以计算支座高度，通过上水平测距仪和下水平测距仪测量其与反射片之间的水平距离可以计算支座的水平变位量，通过水平变位量和支座高度可以计算剪切变形角γ。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术能同时测量支座高度、水平变位量和剪切变形角γ，利用测得的以上三个参数能进一步计算支座受力前后的高度差，估算支座承受的压力、水平力，从而评价支座受力状态，对支座病害等级进行评定。(2)本专利技术中高度测距仪、上水平测距仪和下水平测距仪的数据采集可进一步通过数据采集终端来进行，可近距离测量也可较远距离测量，功能多样、操作便利。(3)本专利技术的方法能应用于绝大多数桥梁的板式橡胶支座检测中，适用范围广，且测量范围广，高度大于4.5cm的橡胶支座测量也同样适用，墩台帽梁尺寸对测量的影响小，精确性高。(4)本专利技术采用的测量装置构造简单、设计合理、使用成本低、操作便利。附图说明图1是剪切变形测试装置一实施例中测试装置的主视结构示意图。图2是图1的左视结构示意图。图3是剪切变形测试装置一实施例中支撑骨架的主视结构示意图。图4是剪切变形测试装置一实施例中上测量杆的主视结构示意图。图5是图4的俯视结构示意图。图6是剪切变形测试装置一实施例中下测量杆的主视结构示意图。...

【技术保护点】
1.一种桥梁支座剪切变形测试方法，其特征在于包括以下步骤：/nS1.安装剪切变形测试装置：/n所述剪切变形测试装置包括互相平行且竖直方向间距可调的上水平测量单元和下水平测量单元；所述上水平测量单元包括可滑动连接的上水平测量固定部分和上水平测量移动部分，下水平测量单元包括可滑动连接的下水平测量固定部分和下水平测量移动部分；所述上水平测量固定部分的前部安装有上水平测距仪；所述下水平测量固定部分的前部安装有下水平测距仪；所述上水平测量固定部分和所述下水平测量固定部分中，其一的中部安装有高度测距仪，另一的对应位置处安装有反射片A；所述上水平测量移动部分的前部安装有反射片B；所述下水平测量移动部分的前部安装有反射片C；所述上水平测距仪位于所述下水平测距仪的正上方；反射片B与上水平测量移动部分前端点的距离等于反射片C与下水平测量移动部分前端点的距离；/n将剪切变形测试装置卡在主梁和支座垫石之间，调整上水平测量单元上面贴于主梁底面，下水平测量单元下面贴于支座垫石顶面，同时将上水平测量移动部分的前端贴于支座一侧顶端，下水平测量移动部分前端贴于支座同侧底端；/nS2.变形测试：/n通过上水平测距仪测量其与反射片B之间的水平距离d...

【技术特征摘要】
1.一种桥梁支座剪切变形测试方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.安装剪切变形测试装置：
所述剪切变形测试装置包括互相平行且竖直方向间距可调的上水平测量单元和下水平测量单元；所述上水平测量单元包括可滑动连接的上水平测量固定部分和上水平测量移动部分，下水平测量单元包括可滑动连接的下水平测量固定部分和下水平测量移动部分；所述上水平测量固定部分的前部安装有上水平测距仪；所述下水平测量固定部分的前部安装有下水平测距仪；所述上水平测量固定部分和所述下水平测量固定部分中，其一的中部安装有高度测距仪，另一的对应位置处安装有反射片A；所述上水平测量移动部分的前部安装有反射片B；所述下水平测量移动部分的前部安装有反射片C；所述上水平测距仪位于所述下水平测距仪的正上方；反射片B与上水平测量移动部分前端点的距离等于反射片C与下水平测量移动部分前端点的距离；
将剪切变形测试装置卡在主梁和支座垫石之间，调整上水平测量单元上面贴于主梁底面，下水平测量单元下面贴于支座垫石顶面，同时将上水平测量移动部分的前端贴于支座一侧顶端，下水平测量移动部分前端贴于支座同侧底端；
S2.变形测试：
通过上水平测距仪测量其与反射片B之间的水平距离d1，通过下水平测距仪测量其与反射片C之间的水平距离d2，通过d1和d2计算支座的水平变位量；
通过高度测距仪测量其与反射片A之间的距离h’计算支座高度h，或通过人工测量获得支座高度；
通过水平变位量和支座高度计算剪切变形角γ。


2.根据权利要求1所述的桥梁支座剪切变形测试方法，其特征在于：
水平变位量的计算方法为：
以下水平测量移动部分前端点作为参照点时，支座上表面相对于支座下表面的支座水平位移ds＝d1-d2；
当以上水平测量移动部分前端点作为参照点时，支座下表面相对于支座上表面的支座水平位移dx＝d2-d1。


3.根据权利要求2所述的桥梁支座剪切变形测试方法，其特征在于：
支座高度h的计算方法为：
h＝h'+δ1+δ2；
其中：当反射片A设置在上水平测量固定部分时，δ1表示反射片A与上水平测量测量单元顶面的距离，δ2表示高度测距仪中心至下水平测量测量单元底面距离；当反射片A设置在下水平测量固定部分时，δ1表示反射片A与下水平测量测量单元底面的距离，δ2表示高度测距仪中心至上水平测量测量单元顶面距离。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋国富，陈剑，吴东兴，梁茜雪，卓小丽，李增科，陈仕湘，王海华，周书林，郝天之，
申请(专利权)人：广西交科集团有限公司，广西壮族自治区交通运输工程质量监测鉴定中心，广西壮族自治区公路发展中心，
类型：发明
国别省市：广西;45