[发明专利]一种测试桥梁挠度的可调节式悬索方法

说明书

技术领域

本发明属于道路桥梁领域，涉及桥梁挠度的测量，具体涉及一种测试桥梁挠度的可调节式悬索方法。

背景技术

桥梁挠度对桥梁结构而言是一个非常重要的数据，它直接反映桥梁结构的竖向整体刚度，判断桥梁的薄弱部位及结构的整体性，在桥梁检定、危桥改造和新桥验收等方面都需要准确测量桥梁的静、动态挠度值。目前，国内外的桥梁挠度测量方法有很多，主要分为两大类，即全人工测量法和自动测量法；其中全人工测量法包括机械式测量法和光学仪器测量法，机械式测量又分百分百测量法和悬垂法，光学仪器测量法包括水准仪测量法和全站仪测量法；自动测量法包括：倾角仪测量法、加速度计法、CCD图像法、PSD激光测量法、GPS法。

(A)水准仪法测量法：水准仪测量法原理简单，只需要将加载前后的数值相减即可。该方法测量精度高，结果可靠。缺点是：不能实现动态连续观测，需要良好视野，对大跨径桥梁挠度测需要多次转点，测量费时。

(B)全站仪测量法：全站仪挠度测量的基本原理是三角高程测量，全站仪测量法准备工作简单，操作方便。其缺点是不能实现各测点的连续观测，对地形、天气等观测条件要求较高。

(C)倾角测量法：该法测量各节点处的倾角，通过积分可得桥梁梁部结构的挠度曲线。现在用倾角仪来测静载下的挠度不成问题，而要用倾角仪进行动态挠度测试，则对各倾角仪之间的相位差、倾角仪的瞬态反应、倾角仪零漂等的要求较高，此法在国内应用很少。

(D)加速度计法：尽管高精度加速度计所测量的加速度观测值经过二次积分后能够得到横向和垂向的位移向量，但由于加速度计对桥体低频震荡不敏感，所以通过这种方法得到的位移量是不完整、不连续的。加速度传感器对于低频静态位移鉴别效果差，为获得位移必须对它进行两次积分，精度不高，也无法实时。而大型悬索桥的频率一般都较低。

(E)CCD图像法：CCD图像法是用CCD光电耦合器件测量桥梁挠度，该法结合了远距离成像技术，是一种远距离非接触式测量方法。但该设备价格昂贵，易受环境条件影响。

(F)PSD激光测量法：位置敏感传感器(PSD)是利用横向光电效应来实现光点位置探测的光电器件。该法需要安装激光发射装置，费用较高。

(G)现有技术中公开了一种中小跨径桥梁挠度测量装置：该方法通过在待测桥梁上方架设刚性导梁，在导梁安装机电百分表，通过机电百分表测量桥梁挠度。该方法的不足：①只能获得两根边梁数据，无法获得数量更多的中梁挠度，不能全面反映桥梁性能。②刚性导梁不便于携带与架设。③由于运输长度有限，此方法无法用于检测大、中型跨度的桥梁挠度。

显然，目前没有一种监测手段能够同时满足必需的准确性、实时性、同步性、便捷性、廉价性及自动化等多方面要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种测试桥梁挠度的可调节式悬索方法，适用于小跨径和大跨径，尤其适合上承式拱桥，解决现有技术中桥梁挠度测量过程中为了保证测量精准度而导致测量系统笨重，操作不方便的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种测试桥梁挠度的可调节式悬索方法，该方法在桥梁两侧的桥梁防撞护栏的上方架设主缆，在主缆上悬挂有滑轮跑车，滑轮跑车上悬挂有横桥向水平放置在桥梁梁底下方的横梁，横梁上安装能够使得横梁竖向升降的遥控绞盘机；

横梁上根据测试需要，可安装多个千分表表架，其上固定千分表，每个千分表的测头在测量挠度时通过遥控绞盘机的调节顶在拱肋的底部；

在桥梁桥跨以外的防撞墙上安装有绞盘机，绞盘机通过牵引索带动滑轮跑车在主缆上运动，使得千分表到达目标测点；试验加载车通过桥梁的桥面，通过千分表获得的数据来得到桥梁的挠度。

本发明还具有如下区别技术特征：

优选的，所述的横梁为一个或一个以上。

所述的主缆和牵引索均通过安装在立柱上的定滑轮转向；通过调整立柱在滑动轨道上的位置，使主缆张紧，并用销钉固定。

具体的，该方法具体包括以下步骤：

步骤一，在测量桥梁挠度前，将膨胀螺栓打入防撞墙中预先定好的位置，在膨胀螺栓上安装滑动轨道，滑动轨道上安装立柱，立柱与滑动轨道通过锁紧螺母锁定，立柱顶端安装定滑轮；

步骤二，主缆通过立柱顶端定滑轮转向，边跨的主缆通过钢丝绳拉紧器与膨胀螺栓连接，主缆用不锈钢卡头锁紧，不锈钢卡头内衬绝缘橡胶垫；通过调整立柱在滑动轨道上的位置，使主缆张紧，并用销钉固定。