一种新型可测支座反力的橡胶支座，支座高度调整量确定方法及支座偏压状态检测方法技术

一种新型可测支座反力的橡胶支座，支座高度调整量确定方法及支座偏压状态检测方法属于建筑工程技术领域，具体涉及一种可测支座反力的橡胶支座，支座高度调整量确定方法及支座偏压状态检测方法。本发明专利技术提供一种能对整座桥梁进行支座反力采集，为桥梁健康安全状态分析提供数据支持的橡胶支座，支座高度调整量确定方法及支座偏压状态检测方法。本发明专利技术的橡胶支座包括橡胶支座体，其特征在于：橡胶支座体内设置有压力传感元件，橡胶支座体侧方设置有压力传感元件的数据电源接口。力传感元件的数据电源接口。力传感元件的数据电源接口。

【技术实现步骤摘要】
一种新型可测支座反力的橡胶支座，支座高度调整量确定方法及支座偏压状态检测方法


[0001]本专利技术属于建筑工程
，具体涉及一种可测支座反力的橡胶支座，支座高度调整量确定方法及支座偏压状态检测方法。

技术介绍

[0002]在简支板桥或简支箱梁桥的梁板安装和桥梁使用过程中，支座反力的大小反映了梁板安装的质量和桥梁梁板的受力状态。传统的橡胶支座一般不具有支座反力的检测功能，现有的《可测力支座》(专利号：200510092994.5)，《可测力板式橡胶支座》(CN200820010002.9)，《一种竖向智能测力支座》 (201010554176.3)、《一种自调高多向智能测力支座》(201010554180.X)、《一种球型多向测力支座》(201210360040.8)、《一种桥梁用支座高耐磨滑板》(201110036887.6)、《桥梁健康的监测方法及其智能测力支座》 (201110407577.0)等近20项有关可测支座反力的专利中或结构复杂或造价高，不利于推广和应用，而且仅仅是单个支座受力数据的采集，没有提出全桥或者整个地区的支座反力数据采集的理念，同时没有提出桥梁支座反力数据的应用问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术就是针对上述问题，提供一种能对整座桥梁进行支座反力采集，为桥梁健康安全状态分析提供数据支持的橡胶支座，支座高度调整量确定方法及支座偏压状态检测方法。
[0004]为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术的橡胶支座包括橡胶支座体，其特征在于：橡胶支座体内设置有压力传感元件，橡胶支座体侧方设置有压力传感元件的数据电源接口。
[0005]作为本专利技术的一种优选方案，所述压力传感元件包括带凸点的压板，压板下方设置有受压橡胶片，受压橡胶片上设置有与凸点配合的凹槽；受压橡胶片下方设置有薄膜压力传感器，薄膜压力传感器下方设置有保护橡胶片。
[0006]进一步的，所述橡胶支座体由多层平面钢板和平面橡胶片交错堆叠而成，所述压力传感元件设置于多层结构的橡胶支座体中部的两层之间。
[0007]进一步的，所述受压橡胶片的厚度小于凸点的厚度，受压橡胶片的凹槽底部相应于凸点设置有通孔。
[0008]作为本专利技术的另一种优选方案，所述压力传感元件的数据电源接口通过无线网络与数据处理设备相连。
[0009]本专利技术使用上述橡胶支座的支座高度调整量确定方法，其特征在于：在压力传感器及橡胶支座体的允许压力范围内，在一定压力范围内，橡胶支座体的受压变形与承受的压力成正比关系，橡胶支座抗压变形弹性模量其中Ei为第i个传感器
处检测的弹性模量，σfi为第i个传感器处受力变化前测定的压应力，σsi为第i个传感器处受力变化后测定的压应力，εi为压应变，Δσi为应力差，Δεi为应变差，t
si
为橡胶支座橡胶层的总厚度；
[0010]橡胶支座变形的计算：计算公式为ε＝t
s
·
△
ε，根据此公式可以确定橡胶支座高度的调整量。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，当一片梁板有n个支座时，对于同一个支座，理想的状态为：
[0012]σ
j1
＝σ
j2
＝σ
j3
＝σ
j4
＝σ
j5
＝σ
jn
σ0j
j
[0013]σ
sj
＝(σ
j1
+σ
j2
+σσ
j3
+σσ
j4
+σσ
j5
+σσ
jn
)/n
[0014]其中：σ0j
j
为第j个支座应承受的理论压应力,σ
sj
为j个支座应承受的实际压应力。
[0015]当σ
sj
＝σ0j
j
时，该片梁板各支座总体受力均衡；
[0016]当梁板各支座总体受力均衡后，对单个支座是否存在偏压状态进一步判断：
[0017]当σ
sj
＝0时，第j个支座处于未受力状态，即脱空状态，该支座需升高；
[0018]当σ
sj
<σ0j
j
时，第j个支座处于处于少受力状态，该支座需升高；
[0019]当σ
sj
>σ0j
j
时，第j个支座处于处于多受力状态，该支座需降低；
[0020]本专利技术使用上述橡胶支座的支座偏压状态检测方法，其特征在于：所述压板上设置有5个凸点，其中四个凸点呈正方形排布；正方形中心为第5个凸点；则有：
[0021]1)σ
j1
>σ
0j
σ
j2
>σ
0j
σ
j3
≥σ
0j
或σ
j3
≤σ
0j
σ
j4
<σ
0j
σ
j5
<σ
0j
[0022]左侧偏压
[0023]2)σ
j1
<σ
0j
σ
j2
<σ
0j
σ
j3
≥σ
0j
或σ
j3
≤σ
0j
σ
j4
>σ
0j
σ
j5
>σ
0j
[0024]右侧偏压
[0025]3)σ
j1
<σ
0j
σ
j2
>σ
0j
σ
j3
≥σ
0j
或σ
j3
≤σ
0j
σ
j4
>σ
0j
σ
j5
<σ
0j
[0026]前端偏压
[0027]4)σ
j1
>σ
0j
σ
j2
<σ
0j
σ
j3
≥σ
0j
或σ
j3
≤σ
0j
σ
j4
<σ
0j
σ
j5
>σ
0j
[0028]后端偏压
[0029]5)σ
j1
>σ
0j
σ
j2
≤σ
0j
σ
j3
≥σ
0j
或σ
j3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型可测支座反力的橡胶支座，包括橡胶支座体(1)，其特征在于：橡胶支座体(1)内设置有压力传感元件(2)，橡胶支座体(1)侧方设置有压力传感元件(2)的数据电源接口(3)。2.根据权利要求1所述的一种新型可测支座反力的橡胶支座，其特征在于：所述压力传感元件(2)包括带凸点(211)的压板(21)，压板(21)下方设置有受压橡胶片(22)，受压橡胶片(22)上设置有与凸点(211)配合的凹槽(221)；受压橡胶片(22)下方设置有薄膜压力传感器(23)，薄膜压力传感器(23)下方设置有保护橡胶片(24)。3.根据权利要求2所述的一种新型可测支座反力的橡胶支座，其特征在于：所述橡胶支座体(1)由多层平面钢板(12)和平面橡胶片(11)交错堆叠而成，所述压力传感元件(2)设置于多层结构的橡胶支座体(1)中部的两层之间。4.根据权利要求2所述的一种新型可测支座反力的橡胶支座，其特征在于：所述受压橡胶片(22)的厚度小于凸点(211)的厚度，受压橡胶片(22)的凹槽(221)底部相应于凸点(211)设置有通孔。5.根据权利要求2所述的一种新型可测支座反力的橡胶支座，其特征在于：所述压力传感元件(2)上相应于凸点(211)设置有受压点(231)，压力传感元件(2)上设置有一输入电极(232)，输入电极(232)经过受压点(231)与输出电极(233)相连。6.根据权利要求1所述的一种新型可测支座反力的橡胶支座，其特征在于：所述压力传感元件(2)的数据电源接口(3)通过无线网络与数据处理设备相连。7.一种使用如权利要求1～6所述任一一种橡胶支座的支座高度调整量确定方法，其特征在于：在压力传感器及橡胶支座体(1)的允许压力范围内，在一定压力范围内，橡胶支座体(1)的受压变形与承受的压力成正比关系，橡胶支座抗压变形弹性模量其中Ei为第i个传感器处检测的弹性模量，σfi为第i个传感器处受力变化前测定的压应力，σsi为第i个传感器处受力变化后测定的压应力，εi为压应变，Δσi为应力差，Δεi为应变差，t
si
为橡胶支座橡胶层的总厚度；橡胶支座变形的计算：计算公式为ε＝t
s
·
△
ε，根据橡胶支座的变形量e，可以确定橡胶支座高度的调整量。8.根据权利要求7所述支座高度调整量确定方法，其特征在于：当一片梁板有n个支座时，对于同一个支座，理想的状态为：σ
j1
＝σ
j2
＝σ
j3
＝σ
j4
＝σ
j5
＝σ
jn
σ0j
j
σ
sj
＝(σ
j1
+σ
j2
+σσ
j3
+σσ
j4
+σσ
j5
+σσ
jn
)/n其中：σ0j
j
为第j个支座应承受的理论压应力,σ
sj
为j个支座应承受的实际压应力。当σ
sj
＝σ0j
j
时，该片梁板各支座总体受力均衡；当梁板各支座总体受力均衡后，对单个支座是否存在偏压状态进一步判断：当σ
sj
＝0时，第j个支座处于未受力状态，即脱空状态，该支座需升高；当σ
sj
<σ0j
j
时，第j个支座处于处于少受力状态，该支座需升高；当σ
sj
>σ0j
j
时，第j个支座处于处于多受力状态，该支座需降低。9.一种如权利要求1～6所述任一一种橡胶支座的支座偏压状态检测方法，其特征在于：所述压板(21)上设置有(5)个凸点(211)，其中(4)个凸点(211)呈正方形排布；正方形中
心为第(5)个凸点(211)；则有：1)σ
j1
>σ
0j
σ
j2
>σ
0...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兴利，李云峰，魏来，丁效华，刘南，王宇，陈向英，
申请(专利权)人：大连兴利路桥工程有限公司，
类型：发明
国别省市：