[发明专利]一种智能桥梁伸缩缝装置及其应用

权利要求书

1.一种智能桥梁伸缩缝装置，其特征在于：该装置包括移动板面部分、平面桁架部分和和支撑部分；

移动板面部分由数排移动板条平行布置而成，其中移动板条由移动板A(1)和移动板B(2)自左至右交替布置组成，移动板条长度方向垂直于桥梁走向，在移动板A(1)和移动板B(2)的下板面分别安装有固定铰A(3)，在移动板A(1)和移动板B(2)的接触面固定有耐磨滑板(13)；

支撑部分由托板(9)、固定铰C(10)、连杆(11)和固定铰D(12)组成，其中托板(9)位于移动板面部分下方，在托板(9)的左右两侧分别固定有固定铰C(10)，固定铰C(10)通过连杆(11)分别与左右两侧桥梁梁体上的固定铰D(12)连接；在托板(9)的上板面与固定铰A(3)相对应的位置处均固定有固定铰B(7)；

平面桁架部分由桁架杆(4)、固定铰A(3)、移动铰(6)、固定铰B(7)组成，桁架杆(4)交叉布置，其两端分别固定于沿移动板条长度方向同一竖直平面上、从左至右相邻的固定铰A(3)和固定铰B(7)上，且在桁架杆(4)交叉处设置有移动铰(6)；沿移动板条长度方向同一竖直平面内相邻的移动铰(6)之间、上下相对应的固定铰A(3)和固定铰B(7)之间连接有形状记忆合金丝(5)；沿移动板条宽度方向相邻的固定铰B(7)之间采用轮轴(14)连接，轮轴(14)上嵌套有滑动轮(8)，滑动轮(8)放置于托板(9)上板面；

移动板面部分通过固定铰A(3)与平面桁架部分连接；

移动板A(1)和移动板B(2)内部安装有应力计(15)；

移动铰(6)上安装有测角仪(16)。

2.如权利要求1所述的一种智能桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述的在移动板A(1)和移动板B(2)的接触面固定有耐磨滑板(13)中，移动板A(1)呈倒“品”字形，移动板B(2)呈“品”字形，两者互补交替布置，耐磨滑板(13)固定于移动板A(1)和移动板B(2)的接触面位置。

3.如权利要求1所述的一种智能桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述的耐磨滑板(13)的材料为耐高温、耐腐蚀、耐气候、高润滑、无粘附性材料，包括聚四氟乙烯、铂-金合金或者高锰合金。

4.如权利要求1所述的一种智能桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述的移动板面部分的两端通过固定铰A(3)与桥梁梁体连接；所述的平面桁架部分通过固定铰A(3)与桥梁梁体连接；所述的支撑部分通过固定铰D(12)与桥梁梁体连接。

5.如权利要求1所述的一种智能桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述的移动板A(1)和移动板B(2)上标有刻度。

6.一种如权利要求1所述的智能桥梁伸缩缝装置的应用，其特征在于：该装置应用于桥梁结构的伸缩缝及桥梁上部行驶车辆荷载识别。

7.如权利要求6所述的一种智能桥梁伸缩缝装置的应用，其特征在于：所述的桥梁上部行驶车辆荷载识别包括计算行驶车辆车轴轴重和车辆总重，计算方式如下：

车辆轴重AW与对应的应力计(15)实测数据ε存在线性关系，即：

AW＝R·ε 式1

式1中，R为车辆轴重AW与对应的应力计(15)实测数据ε的比例系数，根据标准车辆实测数据求得；

车辆总重VW为各车轴轴重AW之和，即：

VW＝∑AW_i＝R·Σε_i 式2

式2中，AW_i为各车轴轴重，ε_i为各车轴对应的应力计(15)实测数据。

8.如权利要求6所述的一种智能桥梁伸缩缝装置的应用，其特征在于：所述的桥梁上部行驶车辆荷载识别包括计算行驶车辆的行车速度，计算方式如下：

相邻两个应力计(15)之间的距离L为：

式3中，L为相邻两个应力计(15)之间的距离；l为桁架杆(4)的长度；α为相邻两个应力计(15)对应的桁架杆(4)的夹角，即测角仪(16)的实测数据；

车辆速度为：

式4中，v为车辆行驶速度；t₁和t₂分别为车轴经过相邻两个应力计(15)的时间。