[发明专利]桥梁荷载试验挠度测试仪器

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁挠度测试技术领域，尤其是涉及一种桥梁荷载试验挠度测试用仪器。

背景技术

桥梁结构挠度测试是对桥梁上部结构检测和技术状况评定的重要参数之一。目前，一般通过桥梁荷载试验，采集在特定荷载作用下，桥梁挠度变化情况，以此反映桥梁结构的整体刚度状况，从而判断在役桥梁的健康状况。

目前，在桥梁荷载试验中，常用的挠度测试方法是百分表测试法。即在桥跨结构下方搭设支架，在支架上固定百分表，百分表触针和梁底接触。通过上述方法实现梁体在各工况下的挠度测试。采用百分表直接测试梁体挠度时，搭设支架需要耗费大量的人力、物力，尤其是当桥下净空较高时，一方面搭设困难，另一方面测试人员需在高空作业，完成安装、调试等工作，风险较大。另外，较高的支架其稳定性不易保证，给挠度测试结果带来较大误差，测试精度不易保证。而且，支架的搭设给桥下通行带来不便，需采取短期封闭交通等措施。

在桥梁荷载试验中，水准仪测试法也是常用的挠度测试方法。即在荷载试验过程中，通过在桥面架设水准仪，测试各工况下指定测点的挠度变化。此方法测试时，需逐点测试，需多个测试人员操作完成；且测试过程较慢，影响试验效率。另外，受水准仪精度限制，此方法仅适用于大跨径桥梁结构挠度测试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种桥梁荷载试验挠度测试仪器，其结构设计合理、加工制作及安装布设方便、操作简单、适用范围广、挠度测试精度高，能有效解决荷载试验中现有挠度测试系统存在的耗力耗材、需高空作业、安装拆除费事、测试精度难以保证等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：桥梁荷载试验挠度测试仪器，其特征在于，包括仪器箱体以及安装在其顶面且对其顶面的水平度进行测量的水准器，该箱体侧面的开有侧面开孔；所述箱体上部固定悬挂三根弹簧，测试平台连接于所述弹簧下端，测试仪表支架固定于所述测试平台上方，挠度测试仪表固定于测试仪表支架上；所述测试平台下方挂有挠度测试前调节所述弹簧伸长度的花篮螺丝；挠度测试绳上端固定于所述花篮螺丝下端，其下端与放置于地面的配重块相连，使所述挠度测试绳在重力牵引下始终处于铅直状态；所述箱体外部顶面设置有大吊环，供其固定于梁体或被测挠度测试点处。

在本发明中，所述测试平台、弹簧、测试仪表支架、测试仪表、花篮螺丝、部分挠度测试绳均置于所述箱体内部；所述箱体底面开孔供挠度测试绳通过且自由滑动，所述底面开孔位置与挠度测试绳对应。

在本发明中，所述弹簧的两端分别与所述箱体内部顶面以及所述测试平台的上面所固定的三个连接锁环。

在本发明中，所述测试平台为等边三角形平台，且在其上方对称布置三个连接所述弹簧的锁环。

在本发明中，所述测试平台下方设置有供所述花篮螺丝悬挂的索环。

在本发明中，所述花篮螺丝上端悬挂于所述测试平台下方的索环上，下端连接所述挠度测试绳；所述挠度测试绳为钢丝绳，且其上端绑扎固定于所述花篮螺丝下挂钩，穿过所述箱体底部开孔，下端固定于所述配重块索环上；所述配重块上部设置有供所述挠度测试绳绑扎固定的索环，且所述配重块底面与地面接触。

在本发明中，所述测试仪表支架底座通过内部磁铁吸附于所述测试平台上，所述测试仪表固定于测试仪表支架上端。所述测试仪表支架除底座固定于所述测试平台上外，其余部分均可自由调节长度、方向。

在本发明中，所述测试仪表为百分表，所述百分表伸缩杆与所述箱体顶部相接触；所述百分表的数据导线从所述箱体的侧面开孔穿出，与数据采集仪相连，实现挠度数据采集。

在本发明中，所述水准器的数量为一个，且水准器为圆形水准器。

在本发明中，所述箱体材料为钢材。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构设计合理、加工制作及安装布设方便，体积小、重量轻，便于搬运，且投入成本低。

2、箱体可定位于梁底或防撞护栏上，定位方便，不需要人到桥下操作，节省了支架搭设所需的人力和材料投入，且不受桥下地形、水流限制。

3、通过弹簧张紧和钢丝绳悬挂与地面接触的配重块方式，实现了不动点迁移，即将不动点从地面迁移至测试平台上，从而避免了桥下搭设支座和高空作业等诸多不便操作，降低了试验成本和风险，提高了试验效率。

4、由钢丝绳悬挂配重块组成的不动点迁移装置使用效果较好，钢丝强度高，迎风面积小，结合配重块重量，整个悬吊系统稳定性好，挠度数据采集信号稳定且可靠。