一种智能测控装置及基于反力原位标定的全自动调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能测控装置及基于反力原位标定的全自动调节方法，获得结构件的轴向受力值；在承载力状态下，结合标定力对结构件的轴向受力进行标定；基于经标定的结构件轴向受力，再结合结构件的位移和/或高程的监测数据，并与设计值进行比较，确定结构件的轴向受力和/或位移和/或高程所需的调节值；控制系统控制动力装置驱动两荷载转换器发生相对位移，调节结构件的轴向力和/或位移和/或高程达到设计值；控制系统控制驱动装置将传感装置移动至指定位置，并控制动力装置卸载，使得所有荷载由传感装置承受。本发明专利技术用以对结构件的轴向受力先进性标定，提高数据的准确性，避免造成调节错误，降低引发结构次生灾害的风险。降低引发结构次生灾害的风险。降低引发结构次生灾害的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种智能测控装置及基于反力原位标定的全自动调节方法


[0001]本专利技术涉及结构工程
，也能应用于轨道交通、公路、市政、建筑、岩土等基础设施工程领域，具体涉及一种智能测控装置及基于反力原位标定的全自动调节方法。

技术介绍

[0002]支座、吊索/杆、锚杆/索、斜拉索等作为基础设施结构间关键传力构件，其受力的变化可很大程度上反应整体结构的运行情况，实现关键传力构件力学数据的可靠感知，可为基础设施工程的健康监测提供技术依据。随着我国高速公路、铁路、建筑等建设逐年增加，对支座、吊索/杆、锚杆/索、斜拉索等关键传力构件力学数据的监测对保障工程正常运行、减少灾害事故具有重要现实意义。
[0003]长期服役情况下，受基础沉降、温度变形、徐变及崩塌、泥石流等因素的影响，结构支座、吊索/杆、锚杆/索、斜拉索等构件受力、位移/高程会发生变化，变化后往往影响结构的安全运行，尤其是针对高程变化高度敏感的铁路、轨道交通工程。因此，需要在设定的时间范围对支座等传力构件处的受力、高程进行检测、修复，目前基本通过人工去进行修复，确保构件的受力或高程在符合设计值，确保梁体的安全性，但是长期服役过程中，传感装置读数会产生漂移，使得传感装置读取的数据不够准确，不可信，数据可能对结构智能化调节造成错误引导，而引发结构次生灾害。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种智能测控装置及基于反力原位标定的全自动调节方法，用以对结构件的轴向受力先进性标定，提高传感装置数据的准确性，避免数据错误对智能化调节造成错误引导，避免引发结构次生灾害。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下方案：
[0006]基于反力原位标定的全自动调节方法，包括以下步骤：
[0007]S1：获得结构件的轴向受力值；
[0008]S2：在承载状态下，控制系统控制动力装置对结构件的两荷载转换器施加水平或者侧向力，并分别记录结构件两个状态所施加的两个力值，基于两状态力学平衡关系得到结构件受力的标准值，对结构件的轴向受力进行标定；
[0009]S3：基于经标定的结构件轴向受力，再结合结构件的位移和/或高程的监测数据，并与设计值进行比较，确定结构件的轴向受力和/或位移和/或高程所需的调节值；
[0010]S4：控制系统控制动力装置驱动两荷载转换器发生相对位移，调节结构件的轴向力和/或位移和/或高程达到设计值；
[0011]S5：控制系统控制驱动装置将传感装置移动至指定位置，并控制动力装置卸载，使得所有荷载由传感装置承受。
[0012]可选的，在步骤S1中，结构件的轴向受力值是传感装置感知的水平或者侧向力基于力学转换后获得。
[0013]可选的，在步骤S2中具有两个方案：
[0014]第一，对结构件中两荷载转换器施加逐渐增大的力，记录结构件高度改变时或者暂停改变时所施加的力值；
[0015]逐步减小对两荷载转换器施加的力值，记录结构件高度改变时或者暂停改变时所施加的力值；
[0016]第二，记录结构件高度改变前传感装置所受的水平或者侧向力值；
[0017]对结构件中的两荷载转换器施加力值，记录结构件高度改变时或者暂停改变时传感装置的水平或者侧向力值。
[0018]可选的，在步骤S3中，位移或高程的监测数据由结构件侧面的位移传感器直接获得。
[0019]可选的，在步骤S5后，结构件承受的轴向力经力学转换成水平或者侧向压力完全作用在传感装置上，传感装置读数并结合荷载转换器的倾角、摩擦系数进行力学平衡，再次得到结构件轴向受力，并与此时的轴向受力与设计值再次比较，判断是否达到设计值范围。
[0020]一种智能测控装置，包括结构件、动力装置、驱动装置，结构件上端或者下端设有支座本体，测控装置侧面设有位移传感器，结构件包括上座板、下座板，上座板、下座板之间设有一组用于调节上座板、下座板之间相对距离的荷载转换器，两荷载转换器顶面与上座板底面为斜直面或曲面或柱面接触，两荷载转换器底面与下座板顶面为平面或斜直面或者曲面或者柱面接触，两荷载转换器的前后端延伸至结构件外侧，动力装置、驱动装置设置在同一荷载转换器端部或者分别设置在两荷载转换器端部，驱动装置的工作端与另一荷载转换之间压紧有传感装置，动力装置驱动两荷载转换器发生相对位移释放两荷载转换器对传感装置的压紧力。
[0021]可选的，所述荷载转换器侧面设有安装板，安装板上螺纹连接有用于固定驱动装置的基座，驱动装置的工作端连接有螺杆，螺杆的自由端贯穿右侧的荷载转换器并延伸至两荷载转换器之间，且螺杆与右侧荷载转换器螺纹连接，螺杆的自由端固定所述传感装置。
[0022]可选的，所述基座包括固定板、四根螺纹柱，驱动装置固定在固定板侧面中部位置，固定板上呈矩形分布四个位于驱动装置周向的通孔，安装板上设有与四个通孔对应的螺纹孔，螺纹柱一端依次穿过通孔、螺纹孔，螺纹柱左端与安装板螺纹连接并通过两个螺母进行固定，右端设有一个位于固定板外侧的螺母，螺纹柱与固定板之间可相对滑动。
[0023]可选的，所述动力装置通过螺栓固定安装在其中一荷载转换器端部位置，其工作端朝向另一荷载转换器，驱动装置设置在动力装置与结构件之间。
[0024]可选的，所述动力装置为液压缸，所述驱动装置为电机，所述支座本体为盆式支座、球型支座、摩擦摆减隔震支座、橡胶支座、减隔震支座中的任意一种。
[0025]本专利技术具有的有益效果：
[0026]1、本专利技术中，当本方案中智能测控装置安装在梁体与墩柱之间或者斜拉桥梁上长期服役后，在设定的时间内需要对支承处进行高程、受力的检测，判断各数据是否符合设计要求，首先是得到结构件的轴向力，然后再获得结构件轴向力与施加的水平或者侧向力的关系式，进而可以得到一个准确的标定力，再通过标定力对结构件的轴向力进行标定，经标定后的结构件的轴向力数据更为准确，基于经标定的结构件的轴向受力，再结合结构件的位移和/或高程的监测数据，并与设计值进行比较，确定结构件的轴向受力和/或位移和/或
高程所需的调节值，由于结构件经过标定，其获得的轴向受力数据更准确，进而导致得到的轴向力调节值更为准确，控制系统根据高程、位移、轴向力的调节值，控制驱动装置、动力装置动作，自动对测控装置进行调节，使得其高程、轴向受力符合设计值范围，整个过程的检测、调节均由控制系统自动控制完成，无需人工去现场进行操作，整个调节过程省时省力，调节效率高，数据准确度高，避免造成调节错误，降低引发结构次生灾害的风险。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的流程结构示意图；
[0028]图2为结构件的结构示意图；
[0029]图3为结构件与支座的装配结构示意图；
[0030]图4为测控装置的俯视结构图；
[0031]图5为测控装置服役状态时的结构图；
[0032]图6为高程或者位移、轴向力进行调节时的结构图；
[0033]图7为调节完成后的结构图；
[0034]图8为结构件与吊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于反力原位标定的全自动调节方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获得结构件的轴向受力值；S2：在承载状态下，控制系统控制动力装置(10)对结构件的两荷载转换器(3)施加水平或者侧向力，并分别记录结构件两个状态所施加的两个力值，基于两状态力学平衡关系得到结构件受力的标准值，对结构件的轴向受力进行标定；S3：基于经标定的结构件轴向受力，再结合结构件的位移和/或高程的监测数据，并与设计值进行比较，确定结构件的轴向受力和/或位移和/或高程所需的调节值；S4：控制系统控制动力装置(10)驱动两荷载转换器(3)发生相对位移，调节结构件的轴向力和/或位移和/或高程达到设计值；S5：控制系统控制驱动装置(11)将传感装置(12)移动至指定位置，并控制动力装置(10)卸载，使得所有荷载由传感装置(12)承受。2.根据权利要求1所述的基于反力原位标定的全自动调节方法，其特征在于，在步骤S1中，结构件的轴向受力值是传感装置(12)感知的水平或者侧向力基于力学转换后获得。3.根据权利要求1所述的基于反力原位标定的全自动调节方法，其特征在于，在步骤S2中具有两个方案：第一，对结构件中两荷载转换器(3)施加逐渐增大的力，记录结构件高度改变时或者暂停改变时所施加的力值；逐步减小对两荷载转换器(3)施加的力值，记录结构件高度改变时或者暂停改变时所施加的力值；第二，记录结构件高度改变前传感装置所受的水平或者侧向力值；对结构件中的两荷载转换器(3)施加力值，记录结构件高度改变时或者暂停改变时传感装置的水平或者侧向力值。4.根据权利要求1所述的基于反力原位标定的全自动调节方法，其特征在于，在步骤S3中，位移或高程的监测数据由结构件侧面的位移传感器(19)直接获得。5.根据权利要求1所述的基于反力原位标定的全自动调节方法，其特征在于，在步骤S5后，结构件承受的轴向力经力学转换成水平或者侧向压力完全作用在传感装置(12)上，传感装置(12)读数并结合荷载转换器(3)的倾角、摩擦系数进行力学平衡，再次得到结构件轴向受力，并与此时的轴向受力与设计值再次比较，判断是否达到设计值范围。6.一种应用于上述权利要求1
‑
5任意一项调节方法的智能测控装置，其特征在于，包括结构件、动力装置(10)、驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍大成，王剑明，邹贻军，胡盟，景波，
申请(专利权)人：成都济通路桥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：