[实用新型]一种桥梁挠度测试装置

说明书

本实用新型专利涉及一种桥梁挠度测试装置，属于土木工程桥梁检测应用技术领域。所述桥梁挠度测试装置包括测点定位片1、轻质硬杆2、位移传感器3、横向限位孔4、可调式水平台5；所述测点定位片1固定于测试梁体测点位置；轻质硬杆2包括上端段2A、中间段2B和下端段2C；横向限位孔4限制轻质硬杆2不发生横向位移；其使用方法为：按设计方案和图纸组装后使得轻质硬杆2保持铅垂，然后通过轻质硬杆将桥梁的扰度信息传递给位移传感器；通过信号采集从而实现对桥梁扰度信息的测试。

技术领域

本实用新型专利涉及一种桥梁挠度测试装置，属于土木工程桥梁检测应用技术领域。

背景技术

桥梁是现代交通网络的关键节点和重要组成部分，其服役过程中安全性、可靠性与人类生命安全和社会经济息息相关。随着桥梁使用时间的延长以及长期交通荷载作用，桥梁结构不可避免地发生性能退化和老化，对既有桥梁进行检测、监测与状态评估将逐步常态化。而桥梁在荷载作用下挠度的测试一直以来是进行桥梁承载能力检测的关键内容。

现阶段进行挠度测试的方法主要包括适用于大跨度桥梁的倾角仪法、连通管法、GPS法，以及适用于中小跨度桥梁的精密水准仪法、全站仪法、位移传感器法等。其主要特性分别如下：

(1)倾角仪法。首先在测点布置QY型倾角仪，测量测点位置的倾角值数据，然后对数据进行处理即可拟合出桥梁的静、动挠度曲线。其优点是测试性能稳定、测试成本较低、方便安装和维护。缺点是倾角仪的使用对大气能见度的要求较高，不适合于雨雾天气的桥梁挠度测量；间接测试，测试精度有限；而且倾角仪测量的是桥梁表面高度的变化情况，不适于桥面沉降较大的桥梁。

(2)连通管法。测量前沿桥梁跨度方向布置管子，在测点位置利用三通连接一个固定的竖向管子，在管子内注入液体，测量时桥梁荷载变化会引起测点管子的相对水位的变化，对相对水位的变化值进行处理即可得到桥梁挠度。这种方法的优点是测量数据可靠，测量操作简单易行，受天气等环境因素干扰小。缺点是安装和使用较为复杂，测试精度有限。

(3)GPS传感器法。利用GPS定位系统和GPS位移传感器测试桥梁挠度，成本较高，测量精度有限，只适合于大型悬索桥等挠度变化较大的桥梁静挠度测试和长期健康监测。以上三种挠度测试方法测试精度有限，安装复杂，成本造价相对较高，主要适合于跨度较大、变形量大的大型桥梁。

(4)水准仪法。适合于中、小跨径桥梁的临时检测，测量时利用水准仪和水准尺测量加载前、后桥面指定点位的高差作为梁体挠度变形。其优点是易于安装，操作简单，精度较高。其缺点是耗时长，效率低，受桥梁跨径、坡度及天气等因素影响较大，且只能进行静态测试；由于直接测试量为桥面铺装层的高度变化，而非梁体的实际变形，当铺装层较厚时会导致一定误差。

(5)位移传感器法。是目前中小桥梁检测采用较多的挠度测试方法，一般采用高精度位移传感器(含数据线)和测试仪完成测量。其主要特征是进行相对位移测试时需要辅助设备拉近测点与传感器二者之间距离。常见的两种方法如：①悬锤法辅助测试、②搭设支架法辅助测试。

悬锤法通过对梁体进行膨胀螺栓打孔，用柔绳悬挂铅锤将梁上测点引至地面进行测量，这种方法对梁体造成有损破坏，无法避免柔绳和重锤晃动的影响，对桥下场地也有一定要求，在松软土质、浅水区域、不规则地形等区域无法布置合适的工作平台，且仅仅限于静态测试。

搭设支架进行辅助测量，把地面参考点往上引(上引的高度一般比较大)，可有效避免悬锤法的系列问题，具备较高的测试精度且能同时进行动、静挠度的测试，其主要问题在于消耗较高的经济成本和时间成本，当桥梁距离地面高度较大时保证支架安全性和稳定性所需成本较大。

综合分析桥梁挠度测试方法，可以发现对于中小跨度桥梁而言，位移传感器法是测试精度最高的测试方法，但目前位移传感器的使用存在一定的局限性。本实用新型提出一种新的辅助装置和测试方法，可克服上述局限性，在保证测试精度的前提下，还具有安装方便、时间及经济成本较低、对主体结构无损、且能同时较好地进行静、动态测试。