[发明专利]高精度竖向测力纵向活动或多向活动球型支座的测力方法

说明书

高精度竖向测力纵向活动或多向活动球型支座的测力方法，上座板和中座板之间相对纵向活动或多向活动，中座板和下座板之间相对转动，下座板底部包覆有底座板，下座板和底座板之间无水平位移，在上座板的纵桥向分别安装有测量支座纵向桥转动的转角传感器和测量支座纵桥向水平滑动位移的位移传感器，在底座板的中心设有的安装腔，在安装腔内固定安装有用于竖向测力的测力传感器，测力传感器的测力点与支座的中心线重合；通过测力纵向或多向活动球型支座局部受力的测量、整体静态标定、运动状态的标定及相互关系，综合确定支座在某一实际状态下的受力。

技术领域

本发明属于桥梁结构或建筑技术领域，具体说的是一种高精度竖向测力纵向活动或多向活动球型支座的测力方法。

背景技术

健康监测对桥梁及建筑物的安全运营发挥着日益重要的作用。测力支座可实现支座承受竖向荷载的测量，是重要的测量载体。目前的测力支座尤其是球型支座中，测力的方法主要有两大类，一种整体测力方法，如《一种竖向智能测力支座》等；一种是局部或分力测力方法，如《一种竖向测力型桥梁支座》、《一种自调高多向智能测力支座》。

对于纵桥向活动支座而言，由于桥梁结构、荷载、温度等因素影响，支座在正常工况下产生往复的水平滑动和竖向转动。在桥梁正式服役期内，支座上部结构的荷载逐步进入稳定期，支座承受的支反力保持不变。但从目前通用的测力支座结构和试验发现，随着支座运动状态发生持续改变，支座实测力值也发生变化，与实际支座上部结构的真实荷载往往会出现不小的偏差；当支座位移量或转动过大时，这种偏差也显著增加，导致测力结果失真。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高精度竖向测力纵向活动或多向活动球型支座的测力方法，通过测力纵向或多向活动球型支座局部受力的测量、整体静态标定、运动状态的标定及相互关系，综合确定支座在某一实际状态下的受力。同时，结构设计和测力方法保证了支座测力的高精度，解决支座运动状态带来的测力偏差难题，为桥梁或建筑物提供可靠的监测技术。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：高精度竖向测力纵向活动或多向活动球型支座的测力方法，包括用于测量竖向荷载的纵向或多向活动球型支座，所述的纵向或多向活动球型支座包括的上座板、中座板、下座板、底座板、转角传感器、位移传感器和测力传感器，上座板、中座板、下座板、底座板由上至下设置，上座板和中座板之间相对纵向活动或多向活动，中座板和下座板之间相对转动，下座板底部包覆有底座板，下座板和底座板之间无水平位移，在上座板的纵桥向分别安装有测量支座纵向桥转动的转角传感器和测量支座纵桥向水平滑动位移的位移传感器，在底座板的中心设有的安装腔，在安装腔内固定安装有用于竖向测力的测力传感器，测力传感器的测力点与支座的中心线重合；利用上述的纵向活动或多向活动球型支座进行测力的方法包括以下步骤：

步骤一、组装核对：将支座组装完毕，并置于试验机上，支座中心与试验机中心位置对准，最大试验荷载为支座设计承载力W的n倍，n值为1～1.5，试验机加载至支座的设计承载力的1％后，核对测力传感器受力，确认无误后进行预压；

步骤二、预压：对支座以连续均匀的速度加载至设计承载力，反复3；

步骤三、正式加载：将最大试验荷载由零开始均匀分为10n级，试验时以设计承载力的1％作为初始荷载，然后逐级加载，每级荷载稳压2分钟后，记录稳压时的试验机荷载F和测力传感器荷载，直至加载力到达最大试验荷载，稳压3分钟后卸载，加载过程连续进行m次,m≥3；

步骤四、绘图：取每一级m次传感器读数的算术平均值作为平均值测力传感器荷载F₁，绘制平均值测力传感器荷载—试验机荷载曲线，并做拟合计算，确定试验机荷载F与平均值测力传感器荷载F₁的关系式F(F₁,0,0)，表示0位移0转角下的标定关系；