[实用新型]可变式桥梁模型状态监测教学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁及通信领域，尤其涉及一种可变式桥梁模型状态监测教学系统。

背景技术

随着我国公桥梁事业的发展，桥梁越来越多，同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段。而且随着时间的推移，其数量还在不断增长，桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。桥梁在竣工验收和营运使用一段时间后均通过静、动力荷载试验对其承载能力、技术状况等进行检测，大型桥梁在营运使用期间也需通过在线健康监测随时了解其使用状况和安全性。我国前几年大量投入建设的公路工程等基础设施，近年来已普遍进入维护保养期，对桥梁的检测评定和健康监测成为长期且急迫的社会需求。

目前，在高校的桥梁检测的教学过程中，理论教学无法替代实践教学的作用。上述相关内容的没有较好的试验教学方法，难以使学生对桥梁工程实体和试验检测工作有系统、全面地认知、理解和掌握，教学效果普遍较差。原因主要在于：真实桥梁的静、动力荷载试验和健康监测均需要实际工程项目作为支撑，需投入巨大的人力、物力资源，试验周期较长，一般不能重复试验，学生参加实践的机会很少，即使让学生到现场参观实习，除存在安全风险外，学生也只能看到局部的试验工作，而大量的结构计算、数据分析、安全评估等工作都无法参与和了解。由于传统土工工程实践教学所采用的模型一般为混凝土构件、钢构件等，难以自行拼装、搭建，一般以验证性试验为主，相对其他专业而言学生难以独立完成自主性、创新性试验，学生的学习兴趣和积极性不高，教学效果不好。因此，亟需一种新的技术手段，能够解决桥梁检测教学中存在的现场试验需要以实际桥梁为依托、现场组织管理困难、成本高、风险大的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种可变式桥梁模型状态监测教学系统，以解决上述问题。

本实用新型提供的可变式桥梁模型状态监测教学系统包括：

桥梁模型本体、自动加载控制单元、数据采集模块和检测终端设备，

所述桥梁模型本体包括梁和支撑体，所述支撑体设置有用于与梁插接的凹槽。

进一步，所述梁包括多个T型短梁，多个T型短梁以可拆卸方式首尾连接。

进一步，所述自动加载控制单元包括控制器、模型车以及用于驱动模型车在桥梁模型上运动的驱动装置，所述驱动装置与控制器连接，所述控制器与检测终端设备连接，所述数据采集模块与控制器连接。

进一步，所述梁为箱梁，所述箱梁为多个，多个箱梁之间以可拆卸方式首尾连接。

进一步，所述桥梁模型还包括索塔，所述梁设置有用于与索塔之间通过绳索连接的孔。

进一步，还包括报警模块，所述报警模块与终端设备连接。

进一步，数据采集模块包括应变传感器、位移传感器、压力传感器、加速度传感器和温度传感器。

进一步，还包括外部接口单元，所述数据采集模块与外部接口单元连接。

进一步，检测终端，所述检测终端设备至少包括显示模块、输入模块和中央处理器，所述显示模块和输入模块分别与中央处理器连接，所述中央处理器与控制器连接。

进一步，所述模型车的重量可调。

本实用新型的有益效果：本实用新型中的可变式桥梁模型状态监测教学系统，使用可设计的桥梁模型，能够便捷地拼装各种桥梁，还能通过削弱构件间的连接等手段模拟桥梁构件的开裂、损伤，或根据想象将多个构件自由组合、拼装，设计新型结构、新桥型，并对其进行加载试验，通过测试得到虚拟的试验数据，评判加载方案是否合理，并根据试验数据分析评价桥梁的承载能力和安全性，本实用新型具有结构简单、成本低廉，适用于进行大面积教学推广，能够很好地用于桥梁静、动力荷载试验和健康监测方面的教学。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型的桥梁模型结构示意图。

图2是本实用新型的原理框图。

图3是本实用新型的T型短梁的结构示意图。

图4是本实用新型的支撑体的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：图1是本实用新型的桥梁模型结构示意图，图2是本实用新型的原理框图，图3是本实用新型的T 型短梁的结构示意图，图4是本实用新型的支撑体的结构图。

如图1所示，本实施例中的可变式桥梁模型状态监测教学系统，包括桥梁模型本体、自动加载控制单元、数据采集模块3和检测终端设备，所述桥梁模型本体包括梁和支撑体，所述支撑体设置有用于与梁插接的凹槽。