[发明专利]一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置及检测方法

说明书

一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置及检测方法，设置在桥梁支座下方，包括顶板、外波纹管、内波纹管、底板、引压管A、引压管B、压力传感器A和压力传感器B，内波纹管、顶板和底板之间围成用于填充惰性液体的密闭腔B，外波纹管、内波纹管、顶板和底板之间围成用于填充惰性液体的密闭腔A，压力传感器A测量密闭腔A内的压力，压力传感器B测量密闭腔B内的压力，根据测得压力通过检测方法计算，得到桥梁支座竖向力大小，用该装置测量无需重新设计支座结构，安装方式简单，解决支座竖向测力难题，为桥梁监测提供技术支持。

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，具体说的是一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置及检测方法。

背景技术

随着我国高速公路、铁路桥梁建设逐年增加，桥梁各种荷载包括静、动和冲击荷载等竖向荷载的测试和监测对桥梁的运行具有重要现实意义。实现桥梁支座即桥梁竖向反力监测数据的采集，可为桥梁的健康监测提供技术依据。

目前桥梁支座竖向反力测量装置较少，常规的做法是在支座内部安装检测元件或装置，如《一种球型多向测力支座》（专利号CN102912772 A）通过在支座的承压楔形部件侧向设置标准传感器实现测力；《一种竖向智能测力支座》（专利号CN102032959 A）主要选用特殊形状部件设置电阻应变片实现测力；《一种竖向测力型桥梁支座及其测力方法》（专利号：CN106192739A）通过在中座板和下座板之间安装测力传感器实现测力。上述测定支座反力的方法需要重新设计支座的结构，通过检测所选点的载荷间接地获得支座的载荷，测量点的选择是否合理直接影响测量精度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置，采用该装置及方法测量无需重新设计支座结构，安装方式简单，解决支座竖向测力难题，为桥梁监测提供技术支持。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种桥梁支座用的双波纹管竖向力检测装置，设置在桥梁支座下方，包括顶板、外波纹管、内波纹管、底板、引压管A、引压管B、压力传感器A和压力传感器B，内波纹管的两端分别密封连接顶板和底板，内波纹管、顶板和底板之间围成用于填充惰性液体的密闭腔B，外波纹管套设在内波纹管外侧，外波纹管的两端分别密封连接顶板和底板，外波纹管、内波纹管、顶板和底板之间围成用于填充惰性液体的密闭腔A，在密闭腔A内设置有引压管A的一端，引压管A的另一端与压力传感器A连接，在密闭腔B内设置有引压管B的一端，引压管B的另一端与压力传感器B连接。

本发明所述的顶板和底板之间设有用于测量顶板与底板之间间距的位移传感器。

本发明所述的顶板和底板之间设用轴向导向结构。

本发明所述的轴向导向结构由设置在顶板中心的凹槽和与凹槽相匹配并设置在底板中心的凸块组成。

本发明所述的轴向导向装置由设置在底板中心的凹槽和与凹槽相匹配并设置在顶板中心的凸块组成。

本发明所述的密闭腔A通过连接管与密闭腔B相连通，在连接管上设有减压阀。

利用双波纹管竖向力检测装置进行桥梁支座竖向载荷检测的方法，包括以下步骤：

步骤一、安装前在压力为0的密闭腔A和密闭腔B内第一次充入惰性液体至腔体充满，此时顶板和底板的轴向间隙为0；

步骤二、将顶板固定连接在桥梁支座的下方，底板与基础固定连接，完成固定；

步骤三、当桥梁支座压设在顶板时，第二次向密封墙内注入惰性液体，顶板沿装置轴向方向移动一段距离后停止注入惰性液体，压力传感器A得到此时密闭腔A内惰性气体的压力P₁，压力传感器B得到此时密闭腔B内惰性气体的压力P₂，由