可调高拉压智能支座设计与应用

独柱墩桥梁倾覆过程与支座受力状况紧密相关,因而研究能感知受力状况的支座显得尤为重要。设计了一种可调高拉压智能支座,通过在支座本体中安装压电陶瓷,可判断支座拉压状况以及是否出现脱空和变位;同时在支座底部设计调高组件,可调节支座安装高度。所设计的智能支座,能有效监控独柱墩倾覆风险,具有施工方便、适用范围广和成本低等优点。

跨湖特大桥智能型支座应用研究——以南京石臼湖特大桥为例

智能支座作为一种对使用状态和病害进行高精度实时检测的桥梁支座产品,弥补了传统人工观测方式可能出现的精度低、可靠性差等问题,实现了对桥梁潜在风险的监测与预警。根据南京石臼湖特大桥管养中智能型支座的应用实践,总结了公路桥梁管养过程中的支座病害类型与原因,介绍了自行研发的智能型支座的结构、技术特点和功能特性,对应用过程中采用的数据进行汇总分析研判,从桥梁日常管养角度提出智能型支座数据与病害的对应关系,以期通过分享智能支座应用经验,在提升交通行业桥梁管养水平,保证行车安全方面有所裨益。

路桥结构中的新型支座设计与性能研究

本文深入研究了路桥结构中支座的设计及其性能表现,研发了一种新型支座,并阐述了相关方案。支座在路桥结构中的功能与标准成为研究的首要目标,涉及荷载传输、形状调控以及地震等特殊场景下的功能。接着,对常规支座的设计以及现有支座在不同结构下的表现进行了深度研究,涉及橡胶支座与钢筋混凝土支座两大类,此外,还包括在高速公路桥梁和城市桥梁中的应用。接着,详述了新型支座的设计思路与实施方案,涵盖弹性物料与缓解策略(弹簧-阻尼器的协同设计、液压减震器的应用)以及智能支撑架构的规划(创新材质的运用、传感器与控制系统的整合)。最后,探究了新型支座的特性,涵盖弹性、刚度、阻尼与减震性质,对其减震性能及优化途径进行了评估。本研究旨在为桥梁结构的支座设计与性能优化提供新颖思路与实用技术。

基于分布式应力监测的桥梁支座转角和位移状态多级评估

支座病害已成为影响桥梁安全的主要因素之一,但常用的支座监/检测手段智能化、自动化程度低,时效性差。为实时掌握桥梁支座服役状态,提出了基于分布式应力监测的桥梁支座转角、位移状态多级评估方法。首先,介绍了适用于所提方法的智能盆式橡胶支座结构及应力测点布置;其次,提出了综合考虑橡胶板两主轴方向各测点应力变化特点的测点标准化应力比指标,并基于此设定了服役期支座转角、位移状态多级评估判据,然后以位于广东西南沿海的山竹沟垌中桥实际工程为例,确定了可用的智能盆式支座型号,建立了支座精细化有限元模型;最后,通过数值仿真分析对所提方法进行说明,明确了用于服役期支座转角、位移状态多级评估的各阈值取值。

智能远程测力支座系统设计与性能研究

桥梁支座作为桥梁的重要结构部件,其运营状态将直接影响桥梁的安全运营。针对普通支座运营状态下监测难度大、成本高以及不能实时监测等缺陷,为此本文研制了一种智能远程测力支座,可以实现支座的远程实时监测。本文介绍了智能远程测力支座的测力原理、结构形式和性能特点,并在实验室对支座样品进行了试制与试验;结果表明,设计的支座结构形式新颖,工艺成熟,测量数据重复性好;选用的测力传感器及配套的智能远程测力系统性能良好,输出信号准确稳定。研究成果可以很好用于监测桥梁结构的施工和运营状态,也可接入桥梁健康监测系统,并为桥梁健康监测系统的发展和完善提供科学参考。

强震下智能隔震支座研制及恢复力分析

为减小强地震对建筑破坏带来的损失,隔震装置就显得尤为重要,目前比较好的结构控制法之一是结构半主动控制.本文用形状记忆合金(SMA)和叠层橡胶支座以及温感控制器三者结合研制在强震下以半主动控制的方式的智能隔震支座,分析并研究了半主动控制的智能隔震支座的工作过程以及工作原理,用结构动力学分析法写出了运动方程,用MATLAB编程计算拟合实验数据.分析结果表明:叠层橡胶支座、SMA复合支座以及半主动智能隔震支座均具有较好的隔震效果;半主动智能隔震支座的隔震效果明显比叠层橡胶支座和SMA复合支座隔震效果要好,尤其是在强震下会表现的更加突出.这为结构振动控制控的隔震设计以及工程实际应用提供微薄的理论基础.

基于单片机的智能桥梁支座控制系统设计

路桥因沿线土质软或桥梁较长等原因,桥梁基础难免发生沉降造成梁体形变进而降低结构强度。传统调平采用人工加垫钢板或抽拔钢垫板方式,费时费力且调整精度低。鉴于此,设计一种自动检测桥梁基础沉降及自动调平的全自动控制系统,依靠单片机的计算和逻辑判断功能实现桥梁的自调平;采用人机交互触摸屏结合传感器及远程通信模块,实现了数据实时监控与远程控制功能。系统具有自动化及信息化程度高、调节精度高、抗干扰能力强的特点,将其用于控制桥梁调平具有重要的经济意义和社会意义。

采用SMA智能橡胶支座的近断层大跨斜拉桥易损性分析

为提高大跨斜拉桥的抗震性能,提出了一种基于形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)的智能橡胶支座。以苏通长江大桥为研究对象,分别采用铅芯橡胶支座(LRB)和SMA-铅芯橡胶支座(SMA-LRB)对其进行抗震控制。基于PEER强震数据库选取了20条近断层地震动记录,采用增量动力分析(IDA)方法得到了该隔震斜拉桥的地震响应,基于可靠度概率方法建立了各构件及桥梁系统的易损性曲线,系统评估了采用传统支座及智能隔震支座的大跨斜拉桥体系及各构件的易损性。研究结果表明:斜拉桥体系的损伤概率高于单一构件的损伤概率;近断层地震动作用下,在斜拉桥体系发生中等、严重和完全损伤状态时,隔震支座的损伤概率均为各构件中最高,主塔损伤概率较低,仅出现轻微损伤;相较于LRB,安装SMA-LRB可明显降低斜拉桥体系的损伤概率;在强震作用下,主塔、桥墩及斜拉索发生完全破坏的概率小;安装LRB和SMA-LRB后斜拉桥体系发生完全破坏的损伤概率分别为0.07和0.009,表明该体系具有较强的抗震能力。

磁流变弹性体建筑结构隔震技术探析

传统基础隔震系统性能参数固定,不能根据外部振动和载荷变化做出相应调整,在现代建筑隔震领域具有极大的局限性。磁流变弹性体(MRE)因其优异的磁控特性受到大家的广泛关注,利用MRE制作新型智能隔震支座是未来建筑隔震的重要方向。该文对目前MRE在建筑抗震中的应用进行了总结,已有的研究结果表明,MRE隔震支座较传统基础隔震器件在建筑隔震中拥有更好的隔震效果,其在建筑隔震领域拥有广阔的前景。

主动调整反力技术在桥梁加固中的应用

结合广州市内环路某钢筋混凝土连续钢构箱梁加固项目,阐述了如何采用主动调整反力法加固桥梁,介绍了此类加固工程中所采用的关键施工控制措施。智能测力支座的采用实现了对加固过程的实时监控,保证了施工安全及施工精度,并且为加固后桥梁的正常运营监测提供了条件。该方法安全、简便,不影响桥面交通,可与传统加固方案结合使用。