[发明专利]超高柔性桥墩风效应的可移动现场测试系统

说明书

本发明公开了一种超高柔性桥墩风效应的可移动现场测试系统，包括基站、位于基站旁侧的塔吊和设于基站上的实验桥墩，该实验桥墩的顶部设有风速仪，实验桥墩的桥柱面上均布有若干组由风压计和振动传感器构成的风压振动模块，实验桥墩的下部还设有测风雷达；所述基站由节段预制可拼装模块组成，且该基站划分为配重区、供能区、工作生活区、控制设备区和圆盘转子区，所述实验桥墩位于圆盘转子区上并随其旋转。该现场测试系统利用风速仪、测风雷达、风压计和传感器等设备，可实时监测足尺实验桥墩的风特性，所监测结果为超高柔性桥墩的抗风设计与理论研究提供可靠的实测依据，会产生显著的经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种大跨度桥梁的现场测试系统，尤其涉及一种超高柔性桥墩风效应的可移动现场测试系统。

背景技术

建造于山区、峡谷地带的大跨度桥梁往往具有超高柔性桥墩，如北盘江大桥、四渡河特大桥和普利特大桥等，其引桥部分桥墩高度均在百米以上。这些超高柔性桥墩对强/台风、峡谷风作用更加敏感。此外，随着全球气候条件的恶化，尤其是极端风气候的接连发生，例如台风、龙卷风、雷暴等，都会对桥梁结构造成各种程度的损伤。如今面向强/台风、峡谷风等的高桥墩抗风设计存在诸多简化和假设，静力三分力系数、颤振导数、风特性参数等一些重要结构抗风设计参数的确定依赖于风洞试验及规范，结构抗风设计易受模型缩尺比、设计人员经验不足等因素影响。因此有必要开展足尺实验对超高柔性桥墩风效应进行实测分析。

低碳、节能已成为世界经济发展的主题，这对工业化节段拼装技术的发展起到促进作用。与传统结构相比，装配式结构在技术经济效益和社会效益方面具有较大优势。国内外在建筑及桥梁施工方面已有采用预制节段拼装工艺的先例，其中预制装配式的住宅近些年在我国已得到一定程度的推广；美国早在1996年就对韦斯特切斯特高速公路上的两座高架桥桥墩采用预制节段施工方法进行建造。工业化程度高、成本低、耐久性好、施工周期短、可回收利用等装配式结构独有的优势，正引起越来越多学者、工程技术人员及管理部门的重视，该项技术势必更加完善。

近年来，传感器技术及自动化控制理论得到飞速发展，风速仪、风压计、振动传感器及测风雷达的工作性能不断提升，传感器技术和智能化技术的结合，使得传感器由单一功能、单一监测对象向多功能和多变量检测发展，也使传感器由被动转换信号向主动控制传感器特性和主动进行信息处理发展。国内诸多大型土建工程均安装有SHMS用以监测结构工作性能，充分说明了传感器技术及自动化控制在土木工程领域已有较为成熟的应用。以上均为本超高柔性桥墩风效应的可移动现场测试系统的实现提供了强有力的技术支持。

因此，亟待解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种方便运输与施工，且可重复利用节约成本，并能模拟足尺足尺实验桥墩的抗风试验的超高柔性桥墩风效应的可移动现场测试系统。

技术方案：为实现以上目的，本发明所述的超高柔性桥墩风效应的可移动现场测试系统，包括基站、位于基站旁侧的塔吊和设于基站上的足尺实验桥墩，该足尺实验桥墩的顶部设有风速仪，足尺实验桥墩的桥柱面上均布有若干组由风压计和振动传感器构成的风压振动模块，足尺实验桥墩的下部还设有测风雷达；所述基站由节段预制可拼装模块组成，且该基站划分为配重区、供能区、工作生活区、控制设备区和圆盘转子区，所述足尺实验桥墩位于圆盘转子区上并随其旋转。该现场测试系统采用预制可拼装模块组成基站，并按不同的功用将基站划分为不同的功能区，使得基站的施工搭建和运输都非常的便利，且基站的各组成模块可根据基站实际使用大小选用不同数量拼装，且能反复利用从而节约成本。