一種橋梁支座剪切變形的測試方法技術

本發明專利技術的目的在于提供一種橋梁支座剪切變形測試方法，通過上水平測距儀和下水平測距儀測量水平變位量；通過高度測距儀測量其與反射片A之間的距離h’計算支座高度h，或通過人工測量獲得支座高度；最后通過水平變位量和支座高度計算剪切變形角γ。通過本發明專利技術能同時測量支座高度、水平變位量、剪切變形角γ，以方便進一步對支座病害等級進行評定，通過將檢測數據修正到統一溫度狀態，可對支座功能的退化情況繪制對比曲線圖，并對支座的功能退化進行評估和預測。

【技術實現步驟摘要】
一種橋梁支座剪切變形的測試方法
本專利技術涉及橋梁板式橡膠支座的檢測與缺陷評價領域，尤其是一種橋梁支座剪切變形測試方法。
技術介紹
目前我國公路基礎建設處于快速發展期，尤其是高速公路正在進行大規模建設，現高速公路上大多數橋梁均采用預制拼裝T梁、小箱梁、空心板，橋梁的跨徑大多數分布在16～40m之間，支座高度通常在4.2～15cm之間，這類橋梁的共同優點是造價相對低、施工技術成熟且進度快、質量易于控制，但也存在共同缺點，比如需要使用大量板式橡膠支座，當橡膠支座安裝不當或存在質量缺陷時，往往容易出現裂縫、老化、過大的剪切變形，從現場調查的情況來看，幾乎所有在役橋梁的板式橡膠支座均存在一定程度的剪切變形，部分橡膠支座的剪切變形甚至達到45度或更大，嚴重地影響了支座的受力和傳遞內力功能，對橋梁的運營產生安全隱患。目前通常采用傾角儀、鋼直尺分別對支座的剪切變形參數進行測量，其測試數據通常只是局部區域的變形、整體評價可靠性低，如將傾角儀靠在支座側面上進行測量，需要靠近測量且只能代表測試局部區域的變形，對于墩臺帽梁較寬的橋梁支座將無法靠近測量，另外，傾角儀通常有8cm左右高度，對于較矮的支座則無法測量，而對于高度大于12cm的支座，測試結果可靠性也較差。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種橋梁支座剪切變形測試方法，能同時用于測量支座高度、水平變位量、剪切變形角γ，以可以進一步對支座病害等級進行評定。為實現上述目的，本專利技術的技術方案為：一種橋梁支座剪切變形測試方法，包括以下步驟：>S1.安裝剪切變形測試裝置：所述剪切變形測試裝置包括互相平行且豎直方向間距可調的上水平測量單元和下水平測量單元；所述上水平測量單元包括可滑動連接的上水平測量固定部分和上水平測量移動部分，下水平測量單元包括可滑動連接的下水平測量固定部分和下水平測量移動部分；所述上水平測量固定部分的前部安裝有上水平測距儀；所述下水平測量固定部分的前部安裝有下水平測距儀；所述上水平測量固定部分和所述下水平測量固定部分中，其一的中部安裝有高度測距儀，另一的對應位置處安裝有反射片A；所述上水平測量移動部分的前部安裝有反射片B；所述下水平測量移動部分的前部安裝有反射片C；所述上水平測距儀位于所述下水平測距儀的正上方；反射片B與上水平測量移動部分前端點的距離等于反射片C與下水平測量移動部分前端點的距離；將剪切變形測試裝置卡在主梁和支座墊石之間，調整上水平測量單元上面貼于主梁底面，下水平測量單元下面貼于支座墊石頂面，同時將上水平測量移動部分的前端貼于支座一側頂端，下水平測量移動部分前端貼于支座同側底端；S2.變形測試：通過上水平測距儀測量其與反射片B之間的水平距離d1，通過下水平測距儀測量其與反射片C之間的水平距離d2，通過d1和d2計算支座的水平變位量；通過高度測距儀測量其與反射片A之間的距離h’計算支座高度h，或通過人工測量獲得支座高度；通過水平變位量和支座高度計算剪切變形角γ。進一步的，水平變位量的計算方法為：以下水平測量移動部分前端點作為參照點時，支座上表面相對于支座下表面的支座水平位移ds＝d1-d2；當以上水平測量移動部分前端點作為參照點時，支座下表面相對于支座上表面的支座水平位移dx＝d2-d1。進一步的，支座高度h的計算方法為：h＝h'+δ1+δ2；其中：當反射片A設置在上水平測量固定部分時，δ1表示反射片A與上水平測量測量單元頂面的距離，δ2表示高度測距儀中心至下水平測量測量單元底面距離；當反射片A設置在下水平測量固定部分時，δ1表示反射片A與下水平測量測量單元底面的距離，δ2表示高度測距儀中心至上水平測量測量單元頂面距離。進一步的，支座剪切變形角γ為：或更進一步的，當主梁有縱坡時，人工測量支座高度得h1，對水平位移進行修正，修正后的水平位移為dx1或ds1，計算公式為h1·tanγ。進一步，所述剪切變形測試裝置中，所述上水平測量固定部分為上水平桿，所述上水平測量移動部分為上測量桿；所述上測量桿固定在上水平桿的一側或套在上水平桿外圍，能沿著上水平桿左右移動；所述下水平測量固定部分為下水平桿，所述下水平測量移動部分為下測量桿；所述下水平桿設置在上水平桿的正下方；所述下測量桿固定在下水平桿的一側或套在下水平桿外圍，其設置在上測量桿下方且與上測量桿平行，能沿著下水平桿左右移動；所述上水平桿和下水平桿通過間距調節機構連接，且所述間距調節機構能調節上水平桿和下水平桿之間的豎向間距；所述上水平測距儀、下水平測距儀和高度測距儀分別與數據采集終端連接。更進一步的，所述高度測距儀集成有溫度感應裝置。更進一步的，所述間距調節機構包括豎向支承桿和高度鎖定單元，所述豎向支承桿的上端與上水平桿連接，所述高度鎖定單元與下水平桿連接，所述高度鎖定單元能沿著豎向支承桿上下移動且能與豎向支撐桿固定。更進一步的，所述間距調節機構還包括平衡桿和水平滑塊；所述平衡桿有兩根，通過銷軸交叉連接，所述銷軸能沿豎向支承桿上下移動；所述平衡桿的上端和下端均連接有水平滑塊，所述上水平桿和所述下水平桿均設置有水平桿滑槽容納水平滑塊移動；所述水平桿滑槽中在水平滑塊兩外側的位置設置有限位塊；所述上水平桿的水平桿滑槽中設置有彈簧，所述彈簧的外端與水平滑塊的內端連接，內端與水平桿滑槽中部的固定塊連接。更進一步的，還包括上水平器和下水平器，分別設置在上測量桿/上水平桿和下測量桿/下水平桿側面，以調節上測量桿和下測量桿的水平狀態。以上所述的用于檢測橋梁支座剪切變形的測試方法，通過高度測距儀測量其與反射片之間的豎直距離可以計算支座高度，通過上水平測距儀和下水平測距儀測量其與反射片之間的水平距離可以計算支座的水平變位量，通過水平變位量和支座高度可以計算剪切變形角γ。本專利技術具有以下優點：(1)本專利技術能同時測量支座高度、水平變位量和剪切變形角γ，利用測得的以上三個參數能進一步計算支座受力前后的高度差，估算支座承受的壓力、水平力，從而評價支座受力狀態，對支座病害等級進行評定。(2)本專利技術中高度測距儀、上水平測距儀和下水平測距儀的數據采集可進一步通過數據采集終端來進行，可近距離測量也可較遠距離測量，功能多樣、操作便利。(3)本專利技術的方法能應用于絕大多數橋梁的板式橡膠支座檢測中，適用范圍廣，且測量范圍廣，高度大于4.5cm的橡膠支座測量也同樣適用，墩臺帽梁尺寸對測量的影響小，精確性高。(4)本專利技術采用的測量裝置構造簡單、設計合理、使用成本低、操作便利。附圖說明圖1是剪切變形測試裝置一實施例中測試裝置的主視結構示意圖。圖2是圖1的左視結構示意圖。圖3是剪切變形測試裝置一實施例中支撐骨架的主視結構示意圖。圖4是剪切變形測試裝置一實施例中上測量桿的主視結構示意圖。圖5是圖4的俯視結構示意圖。圖6是剪切變形測試裝置一實施例中下測量桿的主視結構示意圖。...

【技術保護點】
1.一種橋梁支座剪切變形測試方法，其特征在于包括以下步驟：/nS1.安裝剪切變形測試裝置：/n所述剪切變形測試裝置包括互相平行且豎直方向間距可調的上水平測量單元和下水平測量單元；所述上水平測量單元包括可滑動連接的上水平測量固定部分和上水平測量移動部分，下水平測量單元包括可滑動連接的下水平測量固定部分和下水平測量移動部分；所述上水平測量固定部分的前部安裝有上水平測距儀；所述下水平測量固定部分的前部安裝有下水平測距儀；所述上水平測量固定部分和所述下水平測量固定部分中，其一的中部安裝有高度測距儀，另一的對應位置處安裝有反射片A；所述上水平測量移動部分的前部安裝有反射片B；所述下水平測量移動部分的前部安裝有反射片C；所述上水平測距儀位于所述下水平測距儀的正上方；反射片B與上水平測量移動部分前端點的距離等于反射片C與下水平測量移動部分前端點的距離；/n將剪切變形測試裝置卡在主梁和支座墊石之間，調整上水平測量單元上面貼于主梁底面，下水平測量單元下面貼于支座墊石頂面，同時將上水平測量移動部分的前端貼于支座一側頂端，下水平測量移動部分前端貼于支座同側底端；/nS2.變形測試：/n通過上水平測距儀測量其與反射片B之間的水平距離d...

【技術特征摘要】
1.一種橋梁支座剪切變形測試方法，其特征在于包括以下步驟：
S1.安裝剪切變形測試裝置：
所述剪切變形測試裝置包括互相平行且豎直方向間距可調的上水平測量單元和下水平測量單元；所述上水平測量單元包括可滑動連接的上水平測量固定部分和上水平測量移動部分，下水平測量單元包括可滑動連接的下水平測量固定部分和下水平測量移動部分；所述上水平測量固定部分的前部安裝有上水平測距儀；所述下水平測量固定部分的前部安裝有下水平測距儀；所述上水平測量固定部分和所述下水平測量固定部分中，其一的中部安裝有高度測距儀，另一的對應位置處安裝有反射片A；所述上水平測量移動部分的前部安裝有反射片B；所述下水平測量移動部分的前部安裝有反射片C；所述上水平測距儀位于所述下水平測距儀的正上方；反射片B與上水平測量移動部分前端點的距離等于反射片C與下水平測量移動部分前端點的距離；
將剪切變形測試裝置卡在主梁和支座墊石之間，調整上水平測量單元上面貼于主梁底面，下水平測量單元下面貼于支座墊石頂面，同時將上水平測量移動部分的前端貼于支座一側頂端，下水平測量移動部分前端貼于支座同側底端；
S2.變形測試：
通過上水平測距儀測量其與反射片B之間的水平距離d1，通過下水平測距儀測量其與反射片C之間的水平距離d2，通過d1和d2計算支座的水平變位量；
通過高度測距儀測量其與反射片A之間的距離h’計算支座高度h，或通過人工測量獲得支座高度；
通過水平變位量和支座高度計算剪切變形角γ。


2.根據權利要求1所述的橋梁支座剪切變形測試方法，其特征在于：
水平變位量的計算方法為：
以下水平測量移動部分前端點作為參照點時，支座上表面相對于支座下表面的支座水平位移ds＝d1-d2；
當以上水平測量移動部分前端點作為參照點時，支座下表面相對于支座上表面的支座水平位移dx＝d2-d1。


3.根據權利要求2所述的橋梁支座剪切變形測試方法，其特征在于：
支座高度h的計算方法為：
h＝h'+δ1+δ2；
其中：當反射片A設置在上水平測量固定部分時，δ1表示反射片A與上水平測量測量單元頂面的距離，δ2表示高度測距儀中心至下水平測量測量單元底面距離；當反射片A設置在下水平測量固定部分時，δ1表示反射片A與下水平測量測量單元底面的距離，δ2表示高度測距儀中心至上水平測量測量單元頂面距離。


4.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣國富，陳劍，吳東興，梁茜雪，卓小麗，李增科，陳仕湘，王海華，周書林，郝天之，
申請(專利權)人：廣西交科集團有限公司，廣西壯族自治區交通運輸工程質量監測鑒定中心，廣西壯族自治區公路發展中心，
類型：發明
國別省市：廣西;45