[实用新型]一种带检测监测系统的测力球型支座

说明书

一种带检测监测系统的测力球型支座，包括支座顶板、支座底板及安装在两者之间的球冠钢衬板和凹球面钢衬板，还包括由测力弹性体、光纤光栅测力模块和外部监测单元构成的检测监测系统；测力弹性体安装在凹球面钢衬板与支座底板盆腔之间的封闭空间内，光纤光栅测力模块安装在支座底板外侧面的预留孔，光纤光栅测力模块端头的光纤膜片与露在预留孔部位的测力弹性体外侧紧密接触；外部监测单元包括解调仪和计算机系统，解调仪分别通过信号传输线和无线网络或有线网络与光纤光栅测力模块和计算机系统连接。该测力球型支座的光纤光栅测力模块不需要提供电源，抗干扰能力强，准确可靠耐久，通过网络可实现实时对多个支座受力的集中检测和自动监测。

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁支座，尤其涉及一种能对作用于结构上部竖向载荷进行监测的带检测监测系统的测力球型支座。

背景技术

桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件，它能将桥梁上部结构的反力和变形（位移和转角）可靠的传递给桥梁下部结构；球型支座具有承载力大、位移大、转角灵活的特点，且各向转动性能一致，温度适用范围广，因此球型支座被广泛运用在各类公路市政铁路桥梁中。

但是传统的球型支座一般没有测力功能，在使用过程中无法检测支座的受力状况、读取支座的竖向承载力，无法准确了解结构各截面的内力分布情况，无法对桥梁设计理论的可靠性和设计方法的合理性作出验证，给支座的维护及结构监测带来很大的不便；当球型支座在运营过程中出现异常时，不能直观检测到支座的受力状况，从而无法判断桥梁上部结构的运营状态，不利于及时监测和评估桥梁结构的健康状况。

也有采用应变式传感器的测力球型支座，但仍存在以下不足：

1．采用应变式传感器，输出信号小、线性范围窄，而且动态响应较差，可靠性不高，抗干扰能力差；应变式传感器通过激励电路将电信号放大后输出，随电池的消耗，供电电压逐渐降低，灵敏度便逐渐减小，从而导致测力读数不准；

2．此类测力球型支座在球型支座的球冠钢衬板或支座底板内部受压位置上布置应变测力系统，通过信号线连接至支座外部，结构复杂，加工困难，成本高且维护和更换困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种结构简单、经济实用、可实现对球型支座竖向承载力准确、连续、有效监测的带检测监测系统的测力球型支座，以克服已有技术所存在的上述不足。

本实用新型采取的技术方案是：

一种带检测监测系统的测力球型支座，包括支座顶板、支座底板以及安装在支座顶板与支座底板之间的球冠钢衬板和凹球面钢衬板，球冠钢衬板的球面与凹球面钢衬板的凹球面滑动配合,凹球面钢衬板底部的外圆柱表面与支座底板盆腔内壁小间隙配合；该测力球型支座还包括检测监测系统，所述检测监测系统包括测力弹性体、光纤光栅测力模块和外部监测单元；

所述测力弹性体安装在凹球面钢衬板底部与支座底板盆腔底之间，测力弹性体外缘设置有密封紧箍圈、从而将测力弹性体密封在凹球面钢衬板与支座底板盆腔底之间的封闭空间内；所述支座底板外侧面与测力弹性体中心高度对应的部位开有与支座底板盆腔相通的预留孔,所述光纤光栅测力模块通过内螺纹安装在预留孔内,光纤光栅测力模块端头的光纤膜片与露在预留孔部位的测力弹性体外侧面紧密接触；

所述外部监测单元包括解调仪和计算机系统，所述解调仪的输入端通过信号传输线与安装在测力球型支座上的光纤光栅测力模块连接，解调仪的输出端通过无线网络或有线网络与计算机系统连接，所述计算机系统设置实时监测及预警系统。

其进一步的技术方案是：