一种基于压电效应的智能橡胶支座、监测系统及监测方法技术方案

技术编号:43356814 阅读:27 留言:0更新日期:2024-11-19 17:42
本发明专利技术涉及桥梁技术领域和压电传感器设计领域,尤其涉及一种基于压电效应的智能橡胶支座、监测系统及监测方法,本发明专利技术包括橡胶支座主体和设置在所述橡胶支座主体内部的压电装置层,通过电荷放大器和滤波器等信号处理装置对支座产生的低频力学响应转化为电学信号并进行输出,实现对桥梁上部结构实时服役状态的监测与损伤预警,进一步判断中小跨径桥梁上部结构的内部损伤位置与退化程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁和压电传感器设计领域,尤其涉及一种基于压电效应的智能橡胶支座、监测系统及监测方法


技术介绍

1、支座作为连接桥梁上下部结构的重要组成部分,可以将上部荷载实时传递到墩台上,因此可以利用支座实时受力状况对桥梁上部结构实时服役状态进行监测。压电陶瓷作为一种特殊的能量转换材料,既能把变形和力转换为电信号,又可以将电信号转换为力和变形,因此压电材料在桥梁中既可以作为传感器也可以作为执行器。压电陶瓷作为传感器时,可以测量桥梁的应变、应力、自振频率等参数。

2、在桥梁监测领域,传统的监测手段包括目视检查、定期检修、超声波检测、传感器测试等,但这些监测手段往往存在监测成本高、监测不及时等各种问题,难以实现对中小跨径桥梁服役状态的长期实时监测。目前少数尝试开发的新型橡胶支座往往存在成本较高,工艺复杂等缺点,也难以同时兼顾支座的使用性与监测性。同时,伴随着服役环境劣化,交通量增大与重载车辆的增多,许多已建成的中小跨径桥梁承载能力与使用性能显著降低,若监测处理不及时,将给桥梁正常服役造成很大的安全隐患。


技术实现思路<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于压电效应的智能橡胶支座,其特征在于,包括橡胶支座主体和设置在所述橡胶支座主体内部的压电装置层;

2.根据权利要求1所述的一种基于压电效应的智能橡胶支座,其特征在于,上下黄铜垫片(13)分别并联压电陶瓷组(15)上下两极,耐高温绝缘屏蔽导线(9)焊接在黄铜垫片(13)上的预留接线点(131)处,通过钢制底座(10)的侧面线孔(104)将耐高温绝缘屏蔽导线(9)正负极导出。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电效应的智能橡胶支座,其特征在于,所述压电陶瓷组(15)内嵌于钢制底座(10)上表面的开孔(102)中,所述压电陶瓷组(15)中的陶瓷片四周嵌套耐高温...

【技术特征摘要】

1.一种基于压电效应的智能橡胶支座,其特征在于,包括橡胶支座主体和设置在所述橡胶支座主体内部的压电装置层;

2.根据权利要求1所述的一种基于压电效应的智能橡胶支座,其特征在于,上下黄铜垫片(13)分别并联压电陶瓷组(15)上下两极,耐高温绝缘屏蔽导线(9)焊接在黄铜垫片(13)上的预留接线点(131)处,通过钢制底座(10)的侧面线孔(104)将耐高温绝缘屏蔽导线(9)正负极导出。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电效应的智能橡胶支座,其特征在于,所述压电陶瓷组(15)内嵌于钢制底座(10)上表面的开孔(102)中,所述压电陶瓷组(15)中的陶瓷片四周嵌套耐高温硅胶套管(14),硅胶套管(14)四周和上表面开孔(102)采用耐高温环氧树脂胶粘接。

4.根据权利要求3所述的一种基于压电效应的智能橡胶支座,其特征在于,所述压电陶瓷组(15)包括四块陶瓷片,钢制底座(10)上表面对应设有四个开孔(102),相邻的开孔(102)之间通过环形槽(105)连通;黄铜垫片(13)和聚四氟乙烯垫片(12)的形状与开孔(102)和环形槽(105)所组成的结构形状相同。

5.根据权利要求4所述的一种基于压电效应的智能橡...

【专利技术属性】
技术研发人员:李洛克张龙飞罗星张誉腾陈文宇
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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