[发明专利]一种液位连通管受结构横向振动影响测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种液位连通管受结构横向振动影响测试装置及测试方法，涉及桥梁结构检测与维护领域，该装置包括试验平台，试验平台上设置有水平的滑轨；滑轨板，滑轨板一侧固定有嵌合于所述滑轨的滑块，另一侧设有一支架；液体容器，液体容器固定设置在支架上方，液体容器底部固定设置有压力传感器；激振器，激振器一端固定设置在试验平台上，另一端固定设置于连接板，激振器用于在水平方向按固定频率和固定振幅作用于所述连接板。本发明液位连通管受结构横向振动影响测试装置及测试方法通过对横向振动影响因素的计算调整，解决桥梁横向振动带来的影响，使现有连通管系统可以为桥梁挠度提供更全面的测量、更高的精度、更大范围的有效数据。

技术领域

本发明涉及桥梁结构检测与维护领域，具体涉及一种液位连通管受结构横向振动影响测试装置及测试方法。

背景技术

在近年来，我国桥梁建设事业蓬勃发展，已建和在建的悬索桥、斜拉桥等大跨度桥梁日益增多，为保证该类桥梁结构的安全运营，一般会在桥梁上安装长期监测系统，对桥梁挠度、基桩位移等进行监测。液位连通管式结构竖向位移(挠度)测量方法和设备具有无需通视、布设便捷、低成本和较好的环境适应性等优点，使得该方法和设备在挠度监测/测量中得到了越来越多地应用，并在基桩试验位移测量及结构基础沉降监测等交通土建工程竖向位移测量/监测中得到了推广。

在实际应用中，当部分结构受到外界激励作用时可能发生振动现象，进而影响其上布设的液位连通管竖向位移测量系统的位移测量效果。为此，振动环境下的位移测量值不能用静压强值直接转换得到，需要采用理论与试验相结合的方法研究连通管桥梁挠度测量系统的动力特性。研究环境激励下主梁横向振动引起的液位连通管竖管横向振动时测压端动压力特性及其对挠度测量的影响研究具有重要的理论和工程意义，亦可削弱甚至于消除该类振动对挠度测量的不利影响。目前尚无关于环境/结构激励下的主梁结构横向振动对竖向位移(挠度)测量影响的理论和试验研究的公开装置及方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种液位连通管受结构横向振动影响测试装置及测试方法，可用于研究桥梁横向振动对液位连通管带来的影响，使现有连通管系统可以为桥梁挠度提供更全面的测量、更高的精度、更大范围的有效数据。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种液位连通管受结构横向振动影响测试装置，包括：

试验平台，所述试验平台上设置有水平的滑轨；滑轨板，所述滑轨板一侧固定有嵌合于所述滑轨的滑块，另一侧设有一支架；液体容器，所述液体容器固定设置在所述支架上方，所述液体容器底部固定设置有压力传感器；激振器，所述激振器一端固定设置在所述试验平台上，另一端固定设置于连接板，所述激振器用于在水平方向按固定频率和固定振幅作用于所述连接板。

在上述技术方案的基础上，所述激振器通过一支撑托架固定于所述试验平台上。

在上述技术方案的基础上，所述液体容器为规则的圆柱体。

在上述技术方案的基础上，所述压力传感器设置于所述液体容器底面中心位置。

本发明还提供一种液位连通管受结构横向振动影响测试方法，该方法包括以下步骤：

S1、安装权利要求1所述液位连通管受结构横向振动影响测试装置，向液体容器内加入液体，测量液体容器底面直径D和容器内液体深度H，计算液面一阶晃动频率参考值f₀；

S2、以Δf＝0.1Hz为增量步，在[f₀-1,f₀+1]范围内选取参数来设置激振器的振动频率进行液体容器的振动试验；

S3、当液体容器内液体发生共振现象时，读取激振器的设置频率和压力传感器的压力变化频率，计算液面一阶晃动频率。