一種支座及其壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于支座的壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)，包括：不銹鋼膜片，用以嵌裝在支座所具有的支座中感應(yīng)外界荷載；裝設(shè)在不銹鋼膜片上的合金電阻，合金電阻通過分子鍵與不銹鋼膜片連接一體，形成用以感應(yīng)惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元，其中：外界荷載作用在支座上引起合金薄膜應(yīng)變單元的形變，合金薄膜應(yīng)變單元將產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號。本發(fā)明還公開了一種支座。實施本發(fā)明的支座及其壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)，可以實時監(jiān)測支座的受力情況，從而判斷支座的健康狀況；具有較好的耐疲勞性能，穩(wěn)定性高；體積小，對支座的力學(xué)性能影響較小。
【專利說明】一種支座及其壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及支座領(lǐng)域，具體來說，是涉及一種可以實時監(jiān)測健康狀況具有自診斷功能的支座。
【背景技術(shù)】
[0002]從以往橋梁的破壞情況來看，大部分破壞發(fā)生在橋梁的支座處，支座作為主要的傳力構(gòu)件，支座失效將導(dǎo)致整個橋梁的整體倒塌，造成不可估量的嚴(yán)重后果，支座性能的長期穩(wěn)定性的對于橋梁整體安全性具有重要的意義。
[0003]但就目前來說，還沒有一種可以監(jiān)測支座健康狀況的設(shè)備，或者具有壓力監(jiān)測功能的支座，也曾有人試圖采用傳感器來檢測支座的受力情況，但是一般的傳感器無法放到支座中，即使可以放至支座中，也會影響支座的受力，產(chǎn)生不良影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種支座，可以實時監(jiān)測支座的受力情況，從而判斷支座的健康狀況；具有較好的耐疲勞性能，穩(wěn)定性高；體積小，對支座的力學(xué)性能影響較小。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種支座，包括:頂支座板、底支座板以及可滑動緊固在頂支座板和底支座板之間的球型鋼板，底支座板朝向球型鋼板的一側(cè)嵌入不銹鋼膜片，不銹鋼膜片上裝設(shè)合金電阻，合金電阻通過分子鍵與底支座板連接一體，形成用以感應(yīng)支座豎向壓力的惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元，其中:外界荷載作用在支座上引起合金薄膜應(yīng)變單元的形變，合金薄膜應(yīng)變單元將產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號；球型鋼板的頂側(cè)覆蓋有平面滑板，球型鋼板的底側(cè)覆蓋有球面滑板，合金薄膜應(yīng)變單元設(shè)在底支座板和球面滑板之間，并可抵壓在球面滑板上。
[0006]優(yōu)選的，球型鋼板的底部設(shè)為凸出的球型弧面，底支座板的頂部為內(nèi)凹的球型弧面，與球型鋼板的球型弧面相匹配，球面滑板設(shè)在凸出的球型弧面和內(nèi)凹的球型弧面之間；合金薄膜應(yīng)變單元嵌裝在底支座板上，與底支座板的內(nèi)凹的球型弧面保持平齊，并抵頂在球面滑板上。
[0007]優(yōu)選的，平面滑板和/或球面滑板使用聚四氟乙烯材料制成。
[0008]優(yōu)選的，頂支座板兩條對邊邊緣向外伸出并向下延伸有外沿部分，在外沿部分與底支座板之間設(shè)有用以限制頂支座板和/或底支座板滑動范圍的高阻尼橡膠條。
[0009]優(yōu)選的，頂支座板及底支座板上分別設(shè)有用以與構(gòu)筑物固定安裝的套筒；底支座板設(shè)有用以供合金薄膜應(yīng)變單元具有的高溫屏蔽極細(xì)導(dǎo)線引出的微孔。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案是:一種支座，其特征在于，支座包括:頂支座板、鋼盆以及可緊固在頂支座板和鋼盆之間的橡膠板，鋼盆的側(cè)邊緣高于橡膠板的頂表面；橡膠板與鋼盆的接觸處設(shè)有密封件；合金電阻通過分子鍵與鋼盆連接一體，形成用以感應(yīng)支座豎向壓力的惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元，其中:外界荷載作用在支座上引起合金薄膜應(yīng)變單元的形變，合金薄膜應(yīng)變單元將產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號；頂支座板與鋼盆的側(cè)邊緣之間還設(shè)有用以防止灰塵進入鋼盆內(nèi)腔的防塵圈，橡膠板的頂部覆蓋有由低摩擦材料制成的襯板，頂支座板通過襯板將橡膠板抵壓在鋼盆中。[0011 ] 優(yōu)選的,頂支座板兩條對邊邊緣向外伸出并向下延伸有第一導(dǎo)塊，中間鋼板兩條對邊邊緣向外伸出第二導(dǎo)塊，第一導(dǎo)塊和第二導(dǎo)塊在水平方向上相對應(yīng)，在第一導(dǎo)塊和第二導(dǎo)塊之間設(shè)有不銹鋼條和導(dǎo)向滑條。
[0012]優(yōu)選的，襯板包括:不銹鋼冷軋鋼板、聚四氟乙烯板以及中間鋼板，聚四氟乙烯板嵌入中間鋼板中。
[0013]優(yōu)選的，頂支座板及鋼盆上分別設(shè)有用以與構(gòu)筑物固定安裝的套筒，套筒與頂支座板及鋼盆的連接處分別設(shè)有墊圈；底支座板設(shè)有用以供合金薄膜應(yīng)變單元具有的高溫屏蔽極細(xì)導(dǎo)線引出的微孔。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案是:一種用于支座的壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)，包括:不銹鋼膜片，用以映射合金電阻；裝設(shè)在不銹鋼膜片上的合金電阻，合金電阻通過分子鍵與不銹鋼膜片連接一體，形成用以感應(yīng)支座豎向壓力惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元，其中:外界荷載作用在支座上引起合金薄膜應(yīng)變單元的形變，合金薄膜應(yīng)變單元將產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號。
[0015]優(yōu)選的，合金薄膜應(yīng)變單元的一側(cè)涂設(shè)有低摩擦材料或低摩擦涂層，用以與支座相接觸；低摩擦材料或低摩擦涂層包括聚四氟乙烯材料。
[0016]本發(fā)明所提供的一種支座，具有如下有益效果:首先，可以實時監(jiān)測支座的受力情況，從而判斷支座的健康狀況。并且可以通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的后期處理實現(xiàn)預(yù)警功能，即當(dāng)支座應(yīng)力超過允許值或剛度突然發(fā)生變化時，能夠自動報警，避免橋梁等建筑的倒塌，避免慘劇的發(fā)生。
[0017]其次，在支座中設(shè)置合金薄膜應(yīng)變單元，合金薄膜應(yīng)變單元與整個支座融為一體，且合金薄膜應(yīng)變單元體積較小，不影響支座的力學(xué)性能。
[0018]再次，本發(fā)明中的合金薄膜應(yīng)變單元具有較好疲勞性能，交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可以在5000萬次以上，能夠長時期在-40?150攝氏度的工作溫度下穩(wěn)定工作。本發(fā)明的一種支座，構(gòu)造簡單，成本低，應(yīng)用廣泛。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明支座實施例一的裝配剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明支座實施例一中壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明支座實施例二的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明支座實施例三的裝配剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為本發(fā)明支座實施例四的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6為本發(fā)明支座實施例五的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7為本發(fā)明支座實施例六的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8為本發(fā)明支座實施例七的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述。
[0029]結(jié)合參見圖1-圖2所示，為本發(fā)明支座的實施例一。
[0030]本實施例中的支座，包括:頂支座板21、底支座板22，底支座板22以及可滑動緊固在頂支座板21和底支座板22之間的球型剛板11，底支座板22朝向球型剛板11的一側(cè)裝設(shè)壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)。該壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)包括不銹鋼膜片31 (如圖2所示)，以及裝設(shè)在不銹鋼膜片31上的合金電阻32，合金電阻32通過分子鍵與不銹鋼膜片31連接一體，形成用以感應(yīng)惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元3。
[0031]如圖1所示的支座，球型剛板11的底部設(shè)為凸出的球型弧面(圖未示)，底支座板22的頂部為內(nèi)凹的球型弧面222，與球型剛板11的球型弧面相匹配。凸出的球型弧面與內(nèi)凹的球型弧面222適配連接形成一滑動面，以使頂支座板21在球型剛板11沿底支座板22的內(nèi)凹的球型弧面222滑動時保持水平。
[0032]可以理解的是，底支座板22和球型剛板11分別設(shè)置內(nèi)凹的球型弧面222和凸出的球型弧面的位置可進行互轉(zhuǎn)，即在球型剛板11上設(shè)置內(nèi)凹的球型弧面，而底支座板設(shè)置凸出的球型弧面，使兩支座能夠相適配連接形成滑動面即可，不影響實施。
[0033]球型剛板11的頂面可滑動的適配連接在頂支座板21上。
[0034]如圖2所示，為本實施例中支座壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，底支座板22朝向球型剛板11的一側(cè)潛入不銹鋼膜片31，不銹鋼膜片31上裝設(shè)合金電阻32，合金電阻32通過分子鍵與不銹鋼膜片31連接一體，形成用以感應(yīng)惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元3，合金薄膜應(yīng)變單元3的作用是，當(dāng)外界荷載作用在頂支座板21或底支座板22上引起合金薄膜應(yīng)變單元3的形變時，合金薄膜應(yīng)變單元3將產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號，也就是說，當(dāng)合金薄膜應(yīng)變單元3的膜片產(chǎn)生微小的形變時，電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，該信號經(jīng)過處理，便能夠轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺x形式的壓力數(shù)據(jù)。
[0035]具體實施時，該合金薄膜應(yīng)變單元3包含有薄膜式壓力傳感器或濺射薄膜壓力傳感器兩種結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)件。合金薄膜應(yīng)變單元3位于底支座板22的弧形表面上，并與球型剛板11的凸出的球型弧面相接觸。
[0036]進一步的，球型剛板11的頂側(cè)覆蓋有平面滑板41，球型剛板11的底側(cè)覆蓋有球面滑板42，合金薄膜應(yīng)變單元3設(shè)在底支座板22和球面滑板42之間，并可抵頂在球面滑板42上。本實施例中的球面滑板42與底支座板22的內(nèi)凹的球型弧面222具有相同的曲率半徑；嵌裝在底支座板22上的不銹鋼膜片31和合金電阻32與內(nèi)凹的球型弧面222的弧面保持平齊，并抵頂在球面滑板42上。
[0037]進一步的，本實施例中的球面滑板42由低摩擦材料制成，例如聚四氟乙烯(特氟龍)等低摩擦材料。
[0038]設(shè)置球面滑板42的作用是:在梁體自重荷載作用下，梁體產(chǎn)生撓曲，支座處產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，球面滑板42使球型剛板11和底支座板22之間可以產(chǎn)生小幅滑動來釋放上部結(jié)構(gòu)撓曲引起的梁端轉(zhuǎn)角。。
[0039]具體地，支座的底支座板的內(nèi)凹的球型弧面222設(shè)為曲面，從而使頂支座板21及球型剛板11之間可以有小幅的滑動，釋放橋梁上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生撓曲變形引起的梁端彎矩。
[0040]進一步的，可以在本實施例中的球型剛板11上設(shè)置用以供合金薄膜應(yīng)變單元3具有的高溫屏蔽極細(xì)導(dǎo)線33引出的微孔223。
[0041 ] 進一步的，可以在本實施例中的支座上安裝與支座相連接的信號處理設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸裝置(圖未示)，實施時可將支座的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至控制室。具體地，合金薄膜應(yīng)變單元3產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號，該信號經(jīng)過通過高溫屏蔽極細(xì)導(dǎo)線33傳導(dǎo)至支座外的信號處理設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸裝置，轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺x形式的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至控制室，進行數(shù)據(jù)的后期處理，當(dāng)支座的壓應(yīng)力值超出允許壓應(yīng)力值或剛度發(fā)生突變時發(fā)出安全警報。
[0042]進一步的，球型剛板11的頂側(cè)覆蓋的平面滑板41，其與頂支座板21相接觸。溫度荷載作用下，頂支座21與球型剛板11之間可以相對滑動，釋放溫度變形。
[0043]本實施例中，平面滑板41由聚四氟乙烯(特氟龍)等低摩擦材料，使球型鋼板11和頂支座板21之間在溫度荷載作用下可以產(chǎn)生小幅滑動，來釋放溫度荷載。
[0044]進一步的，本實施例中的頂支座板21及底支座板22上分別設(shè)有用以與構(gòu)筑物固定安裝的套筒6。
[0045]本實施例中的支座可以廣泛應(yīng)用在橋梁中，其具有傳力可靠，轉(zhuǎn)動靈活的特點，不但具備支座承載能力大，容許支座位移大等優(yōu)勢，而且還能較好地適應(yīng)支座大轉(zhuǎn)角的需要，支座通過球面?zhèn)髁Γ粫霈F(xiàn)力的徑縮現(xiàn)象。
[0046]支座通過球面滑板的滑動來實現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動過程，轉(zhuǎn)動力矩小，而且轉(zhuǎn)動力矩只與支座球面半徑及球面滑板的摩擦系數(shù)有關(guān)，與支座轉(zhuǎn)角大小無關(guān)，支座各向轉(zhuǎn)動性能一致；支座不用橡膠承壓，不存在橡膠老化對支座轉(zhuǎn)動性能的影響，特別適用于低溫地區(qū)。
[0047]當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)角時，球型剛板11產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，釋放上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的彎矩矩。這樣既能保證橋梁上、下結(jié)構(gòu)合理相對位移，又使結(jié)構(gòu)保持統(tǒng)一性。支座適用于大跨度空間結(jié)構(gòu)及大跨度橋，特別適用于寬橋、曲線橋、斜橋。
[0048]參見圖3，為本發(fā)明支座的實施例二。
[0049]本實施例與上述實施例一的不同之處在于，可以在本實施例中的頂支座板21和底支座板22的邊緣分別設(shè)有用以限制頂支座板21和底支座板22滑動范圍的導(dǎo)向裝置51。導(dǎo)向裝置51的作用是為了支座在大震作用下，保證球型剛板11不會從底支座板22的內(nèi)凹的球型弧面222內(nèi)滑出去。
[0050]優(yōu)選的，頂支座板21兩條對邊邊緣向外伸出并向下延伸有外沿部分(圖未示)，導(dǎo)向裝置51為設(shè)置在外沿部分與底支座板之間的高阻尼橡膠條。
[0051]結(jié)合參見圖4所示，為本發(fā)明支座的實施例三。
[0052]本實施例中的支座，包括:頂支座板21、鋼盆23，鋼盆23以及可滑動緊固在頂支座板21和鋼盆23之間的橡膠板12，鋼盆23的側(cè)邊緣高于橡膠板12的頂表面121 ;橡膠板12與鋼盆23的接觸處設(shè)有密封件13。
[0053]鋼盆23朝向橡膠板12的一側(cè)裝設(shè)壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)。該壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)包括不銹鋼膜片31 (如圖2所示)，以及裝設(shè)在不銹鋼膜片31上的合金電阻32，合金電阻32通過分子鍵與不銹鋼膜片31連接一體，形成用以感應(yīng)惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元3。
[0054]進一步的，頂支座板21與鋼盆23內(nèi)腔的側(cè)邊緣之間設(shè)有用以防止灰塵進入鋼盆內(nèi)腔的防塵圈14。
[0055]具體地，支座的鋼盆內(nèi)設(shè)置橡膠板12，橡膠板12在荷載作用下能產(chǎn)生小幅變形，能夠促使頂支座板21在鋼盆23內(nèi)發(fā)生小幅的轉(zhuǎn)動位移，釋放橋梁上部結(jié)構(gòu)自重荷載作用下產(chǎn)生的梁端彎矩。
[0056]如圖2所示，鋼盆23朝向橡膠板12的一側(cè)潛入不銹鋼膜片31，不銹鋼膜片31上裝設(shè)合金電阻32，合金電阻32通過分子鍵與不銹鋼膜片31連接一體，形成用以感應(yīng)惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元3，合金薄膜應(yīng)變單元3的作用是，當(dāng)外界荷載作用在頂支座板21或鋼盆23上引起合金薄膜應(yīng)變單元3的形變時，合金薄膜應(yīng)變單元3將產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號，也就是說，當(dāng)合金薄膜應(yīng)變單元3的膜片產(chǎn)生微小的形變時，電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，該信號經(jīng)過處理，便能夠轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺x形式的壓力數(shù)據(jù)。
[0057]具體實施時，該合金薄膜應(yīng)變單元3包含有薄膜式壓力傳感器或濺射薄膜壓力傳感器兩種結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)件。合金薄膜應(yīng)變單元3位于鋼盆23的內(nèi)表面上，并抵壓在橡膠板12上。
[0058]進一步的，在本實施例中的橡膠板12上設(shè)置用以供合金薄膜應(yīng)變單元3具有的高溫屏蔽極細(xì)導(dǎo)線33引出的微孔223。
[0059]進一步的，可以在本實施例中的支座上安裝與支座相連接的信號處理設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸裝置(圖未示)，實施時可將支座的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至控制室。具體地，合金薄膜應(yīng)變單元3產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號，該信號經(jīng)過通過高溫屏蔽極細(xì)導(dǎo)線33傳導(dǎo)至支座外的信號處理設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸裝置，轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺x形式的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至控制室，進行數(shù)據(jù)的后期處理，當(dāng)支座的壓應(yīng)力值超出允許壓應(yīng)力值或剛度發(fā)生突變時發(fā)出安全警報。
[0060]進一步的，本實施例中的頂支座板21及鋼盆23上分別設(shè)有用以與構(gòu)筑物固定安裝的套筒6。
[0061]進一步的，套筒6與頂支座板21及鋼盆23的連接處分別設(shè)有墊圈7。
[0062]本實施例中的支座將承壓的橡膠板12嵌入鋼盆23中，使橡膠板12處于有側(cè)限的受壓狀態(tài)，在三向受力狀態(tài)下具有流體的性質(zhì)，通過鋼盆23內(nèi)膠板12的不均勻壓縮，來實現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動。
[0063]參見圖5，為本發(fā)明支座的實施例四。
[0064]本實施例與上述實施例三的不同之處在于，橡膠板12的頂部覆蓋有由低摩擦材料制成的襯板43，頂支座板21通過襯板43將橡膠板12抵壓在鋼盆23內(nèi)腔中。
[0065]設(shè)置球面襯板43的作用是:使橡膠板12和鋼盆23之間在溫度荷載作用下可以產(chǎn)生小幅滑動，來釋放溫度荷載。
[0066]參見圖6，為本發(fā)明支座的實施例五。
[0067]本實施例與上述實施例三的不同之處在于，頂支座板21和橡膠板12之間還設(shè)有不銹鋼冷軋鋼板44、聚四氟乙烯板45和中間鋼板46，聚四氟乙烯板45嵌入所述中間鋼板46中。
[0068]本實施例中，聚四氟乙烯板45為低摩擦材料，使橡膠板12和頂支座板21之間在溫度荷載作用下可以產(chǎn)生小幅滑動，來釋放溫度荷載。
[0069]也就是說，本實施例中的支座可利用不銹鋼冷軋鋼板44、聚四氟乙烯板45以及中間鋼板46相對摩擦系數(shù)小的特點實現(xiàn)水平位移，以提高支座的承載能力。并且由于其自身具有結(jié)構(gòu)緊湊、摩擦系數(shù)小、承載力大、重量輕、結(jié)構(gòu)高度小、轉(zhuǎn)動、滑動靈活、成本低等優(yōu)點，通常適用于大跨度、大噸位、支座反力大的箱梁橋、斜拉橋和懸索橋。
[0070]參見圖7，為本發(fā)明支座的實施例六。
[0071]本實施例與上述實施例五的不同之處在于，可以在本實施例中的頂支座板21和中間鋼板46的邊緣分別設(shè)有用以限制頂支座板21和中間鋼板46滑動范圍的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)向裝置的作用是為了支座在大震作用下，保證不銹鋼冷軋鋼板44、聚四氟乙烯板45以及中間鋼板46不會從鋼盆23內(nèi)滑出。
[0072]優(yōu)選的，頂支座板21兩條對邊邊緣向外伸出并向下延伸有第一導(dǎo)塊52，中間鋼板46兩條對邊邊緣向外伸出第二導(dǎo)塊53,第一導(dǎo)塊52和第二導(dǎo)塊53在水平方向上相對應(yīng)其中:導(dǎo)向裝置為設(shè)置在第一導(dǎo)塊52和第二導(dǎo)塊53之間的不銹鋼條54和導(dǎo)向滑條55。
[0073]參見圖8，為本發(fā)明支座的實施例七。
[0074]本實施例與上述實施例六的不同之處在于，防塵圈14內(nèi)的鋼盆23側(cè)邊緣上固定設(shè)有高阻尼橡膠圈15。其作用與上述實施例四種導(dǎo)向裝置的作用大體相同，還可以起到減震緩沖作用，保護支座。
[0075]本發(fā)明支座的其他實施方式中，合金薄膜應(yīng)變單元3可以不含有不銹鋼膜片31，合金電阻32通過分子鍵直接與頂支座板21或底支座板22或鋼盆23連接一體，合金薄膜應(yīng)變單元3監(jiān)測支座豎向壓力電壓信號的實施方式與上述實施方式相同。此外，該種實施方式中除合金薄膜應(yīng)變單元3結(jié)構(gòu)外的其他結(jié)構(gòu)可按上述實施例一至七中的實施方式進行變換或組合。具體實施時，該合金薄膜應(yīng)變單元3也包含有薄膜式壓力傳感器或濺射薄膜壓力傳感器兩種結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)件。
[0076]實施本發(fā)明的支座及其壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)，首先，可以實時監(jiān)測支座的受力情況，從而判斷支座的健康狀況。并且可以通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的后期處理實現(xiàn)預(yù)警功能，即當(dāng)支座應(yīng)力超過允許值或剛度突然發(fā)生變化時，能夠自動報警，避免橋梁等建筑的倒塌，避免慘劇的發(fā)生。
[0077]其次，在支座中設(shè)置合金薄膜應(yīng)變單元，合金薄膜應(yīng)變單元與整個支座融為一體，且合金薄膜應(yīng)變單元體積較小，不影響支座的力學(xué)性能。
[0078]再次，本發(fā)明中的合金薄膜應(yīng)變單元具有較好疲勞性能，交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可以在5000萬次以上，能夠長時期在-40?150攝氏度的工作溫度下穩(wěn)定工作。本發(fā)明的一種支座，構(gòu)造簡單，成本低，應(yīng)用廣泛。
[0079]以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種支座，其特征在于，所述支座包括:頂支座板、底支座板以及可滑動緊固在所述頂支座板和所述底支座板之間的球型鋼板，所述底支座板朝向所述球型鋼板的一側(cè)嵌入不銹鋼膜片，所述不銹鋼膜片上裝設(shè)合金電阻，所述合金電阻通過分子鍵與所述底支座板連接一體，形成用以感應(yīng)惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元，其中:外界荷載作用在所述支座上引起所述合金薄膜應(yīng)變單元的形變，所述合金薄膜應(yīng)變單元將產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號； 所述球型鋼板的頂側(cè)覆蓋有平面滑板，所述球型鋼板的底側(cè)覆蓋有球面滑板，所述合金薄膜應(yīng)變單元設(shè)在所述底支座板和所述球面滑板之間，并可抵壓在所述球面滑板上。
2.如權(quán)利要求1所述的支座，其特征在于，所述球型鋼板的底部設(shè)為凸出的球型弧面，所述底支座板的頂部為內(nèi)凹的球型弧面，與所述球型鋼板的所述球型弧面相匹配，所述球面滑板設(shè)在所述凸出的球型弧面和所述內(nèi)凹的球型弧面之間； 所述合金薄膜應(yīng)變單元嵌裝在所述底支座板上，與所述底支座板的所述內(nèi)凹的球型弧面保持平齊，并抵頂在所述球面滑板上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的支座，其特征在于，所述平面滑板和/或所述球面滑板使用聚四氟乙烯材料制成。
4.如權(quán)利要求3所述的支座，其特征在于，所述頂支座板兩條對邊邊緣向外伸出并向下延伸有外沿部分。
5.如權(quán)利要求4所述的支座，其特征在于，所述頂支座板及所述底支座板上分別設(shè)有用以與構(gòu)筑物固定安裝的套筒； 所述底支座板設(shè)有用以供合金薄膜應(yīng)變單元具有的高溫屏蔽極細(xì)導(dǎo)線引出的微孔。
6.一種支座，其特征在于，所述支座包括:頂支座板、鋼盆以及可緊固在所述頂支座板和所述鋼盆之間的橡膠板，所述鋼盆的側(cè)邊緣高于所述橡膠板的頂表面；所述橡膠板與所述鋼盆的接觸處設(shè)有密封件； 所述鋼盆朝向所述橡膠板的一側(cè)嵌入不銹鋼膜片，所述不銹鋼膜片上裝設(shè)合金電阻，所述合金電阻通過分子鍵與所述鋼盆連接一體，形成用以感應(yīng)支座豎向壓力的惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元，其中:外界荷載作用在所述支座上引起所述合金薄膜應(yīng)變單元的形變，所述合金薄膜應(yīng)變單元將產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號； 所述頂支座板與所述鋼盆的側(cè)邊緣之間還設(shè)有用以防止灰塵進入所述鋼盆內(nèi)腔的防塵圈，所述橡膠板的頂部覆蓋有由低摩擦材料制成的襯板，所述頂支座板通過所述襯板將所述橡膠板抵壓在所述鋼盆中。
7.如權(quán)利要求6所述的支座，其特征在于，所述頂支座板兩條對邊邊緣向外伸出并向下延伸有第一導(dǎo)塊，所述中間鋼板兩條對邊邊緣向外伸出第二導(dǎo)塊，所述第一導(dǎo)塊和所述第二導(dǎo)塊在水平方向上相對應(yīng)，在所述第一導(dǎo)塊和所述第二導(dǎo)塊之間設(shè)有不銹鋼條和導(dǎo)向滑條。
8.如權(quán)利要求6或7所述的支座，其特征在于，所述襯板包括:不銹鋼冷軋鋼板、聚四氟乙烯板以及中間鋼板，所述聚四氟乙烯板嵌入所述中間鋼板中。
9.如權(quán)利要求8所述的支座，其特征在于，所述頂支座板及所述鋼盆上分別設(shè)有用以與構(gòu)筑物固定安裝的套筒，所述套筒與所述頂支座板及所述鋼盆的連接處分別設(shè)有墊圈； 所述底支座板設(shè)有用以供合金薄膜應(yīng)變單元具有的高溫屏蔽極細(xì)導(dǎo)線引出的微孔。
10.一種用于支座的壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 不銹鋼膜片，用以嵌裝在支座所具有的支座中感應(yīng)外界荷載； 裝設(shè)在所述不銹鋼膜片上的合金電阻，所述合金電阻通過分子鍵與所述不銹鋼膜片連接一體，形成用以感應(yīng)惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變單元，其中: 外界荷載作用在所述支座上引起所述合金薄膜應(yīng)變單元的形變，所述合金薄膜應(yīng)變單元將產(chǎn)生用以監(jiān)測支座豎向壓力的電壓信號。
11.如權(quán)利要求10所述的用于支座的壓力監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述合金薄膜應(yīng)變單元的一側(cè)涂設(shè)有低摩擦材料或低摩擦涂層，用以與所述支座相接觸； 所述低摩擦材料或所述低摩擦涂層包括聚四氟乙烯材料。
【文檔編號】G01L1/22GK104343083SQ201310331052
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】姜瑞娟, 于芳, 陳宜言 申請人:深圳市市政設(shè)計研究院有限公司