申请/专利权人：广州市城市规划勘测设计研究院

申请日：2019-07-31

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN110411688B

主分类号：G01M5/00(20060101)

分类号：G01M5/00(20060101);G01L5/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.24#授权;2019.11.29#实质审查的生效;2019.11.05#公开

摘要：本发明公开了一种支座安全监测装置，包括分析器和若干个扇形应变花；所述分析器的接收单元接收由所述扇形应变花测量得到的支座的每一侧面的应变数据；所述分析器的判断单元判断所述每一侧面的应变数据是否满足预设条件；所述分析器的受力分析单元在判断到所述每一侧面的应变数据均满足预设条件时，根据所述每一侧面的应变数据，计算每一侧面的主压应力和主拉应力，确定所述支座的受力状态并发送至所述分析器的反馈单元，以反馈给用户；所述分析器的故障分析单元在判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，计算与该侧面相对的侧面的剪应力，确定该侧面的应变计故障结果并发送至所述反馈单元，以反馈给用户。本发明能提高支座安全监测的准确性。

主权项：1.一种支座安全监测装置，其特征在于，包括分析器和若干个扇形应变花；其中，每一扇形应变花对应粘贴在待测支座的每个侧面上；每一扇形应变花包括垂直方向上的应变计、与水平方向夹角成45°方向上的应变计、水平方向上的应变计和与水平方向夹角成135°方向上的应变计；所述扇形应变花，用于测量其所粘贴的侧面的应变数据，并发送至所述分析器；所述分析器包括接收单元、判断单元、受力分析单元、故障分析单元和反馈单元；所述接收单元，用于接收所述待测支座的每一侧面的应变数据；所述判断单元，用于判断所述每一侧面的应变数据是否满足预设条件；所述受力分析单元，用于当判断到所述每一侧面的应变数据均满足预设条件时，根据所述每一侧面的应变数据，计算每一侧面的主压应力和主拉应力，以及根据所述每一侧面的主压应力和主拉应力，确定所述待测支座的受力状态，并将所述待测支座的受力状态发送至所述反馈单元；所述故障分析单元，用于当判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，计算与该侧面相对的侧面的剪应力，以及根据所述剪应力和该侧面的应变数据，确定该侧面的应变计故障结果，并将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元；所述反馈单元，用于对接收到的受力状态进行反馈；还用于对接收到的应变计故障结果进行反馈。

全文数据：一种支座安全监测装置技术领域本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种支座安全监测装置。背景技术支座是桥梁的重要构件之一，目前我国的桥梁通常采用板式橡胶支座。近年来社会对桥梁安全越发重视，而支座作为桥梁上下部结构的传力构件，支座安全与桥梁安全息息相关，因此对支座进行安全监测具有十分重要的现实意义。目前，一般通过对支座的竖向受力状态和几何变形状态进行监测，从而实现对支座的安全监测。但发明人在实施本发明的过程中发现，由于支座结构本身是一种空间结构，脱空或剪切变形可能会同时发生在支座的多个面上，且因设计、施工或运营等原因造成的各种病害对支座结构自身的影响并不是独立的，仅对支座的竖向受力状态和几何变形状态进行监测，空间性不强，会导致监测到的支座受力状态的准确性较低，从而导致支座安全监测的准确性较低，同时，由于桥梁所处环境条件问题，监测装置易受到环境影响而发生损坏，影响监测装置的可靠性，而现有的监测装置在进行监测时没有对装置自身的可靠性进行验证，因此无法及时发现监测装置的可靠性隐患，导致出现监测装置的可靠性低而导致监测结果不准确的问题，从而导致支座安全监测的准确性较低。发明内容本发明实施例提供一种支座安全监测装置，能根据计算得到的待测支座每一侧面的主压应力和主拉应力，确定待测支座的空间受力状态，从而能有效提高监测到的支座受力状态的准确性，并且，在确定待测支座的空间受力状态之前对装置的可靠性进行了验证，从而能有效提高支座安全监测的准确性。为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种支座安全监测装置，包括分析器和若干个扇形应变花；其中，每一扇形应变花对应粘贴在待测支座的每个侧面上；每一扇形应变花包括垂直方向上的应变计、与水平方向夹角成45°方向上的应变计、水平方向上的应变计和与水平方向夹角成135°方向上的应变计；所述扇形应变花，用于测量其所粘贴的侧面的应变数据，并发送至所述分析器；所述分析器包括接收单元、判断单元、受力分析单元、故障分析单元和反馈单元；所述接收单元，用于接收所述待测支座的每一侧面的应变数据；所述判断单元，用于判断所述每一侧面的应变数据是否满足预设条件；所述受力分析单元，用于当判断到所述每一侧面的应变数据均满足预设条件时，根据所述每一侧面的应变数据，计算每一侧面的主压应力和主拉应力，以及根据所述每一侧面的主压应力和主拉应力，确定所述待测支座的受力状态，并将所述待测支座的受力状态发送至所述反馈单元；所述故障分析单元，用于当判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，计算与该侧面相对的侧面的剪应力，以及根据所述剪应力和该侧面的应变数据，确定该侧面的应变计故障结果，并将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元；所述反馈单元，用于对接收到的受力状态进行反馈；还用于对接收到的应变计故障结果进行反馈。作为上述方案的改进，所述预设条件为ε45+ε135＝ε0+ε90；其中，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。作为上述方案的改进，所述待测支座的每一侧面的主拉应力通过以下公式计算得到：式中，σ1为某一侧面的主拉应力，E为所述待测支座的弹性模量，υ为所述待测支座的泊松比，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。作为上述方案的改进，所述待测支座的每一侧面的主压应力通过以下公式计算得到：式中，σ2为某一侧面的主压应力，E为所述待测支座的弹性模量，υ为所述待测支座的泊松比，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。作为上述方案的改进，所述待测支座的受力状态通过以下步骤确定：判断所述待测支座中各侧面的主压应力是否相等；当判断到所述待测支座中各侧面的主压应力均相等时，确定所述待测支座没有发生偏压；当判断到所述待测支座中各侧面的主压应力不相等时，确定所述待测支座发生偏压，计算所述待测支座中各侧面的主压应力中的最大值，并将所述最大值对应的侧面作为所述待测支座的偏压侧；判断所述待测支座中各侧面的主拉应力与其相对的侧面的主拉应力是否相等；当判断到所述待测支座中各侧面的主拉应力与其相对的侧面的主拉应力均相等时，确定所述待测支座没有发生倾斜；当判断到某一侧面的主拉应力与其相对的侧面的主拉应力不相等时，将该侧面和与其相对的侧面中主拉应力较小的一侧作为所述待测支座的倾斜侧。作为上述方案的改进，所述故障分析模块具体用于：当判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，计算与该侧面相对的侧面的剪应力，并进入下一步；根据所述剪应力和预设误差，得到对位校核值，并进入下一步；通过公式计算得到第一待校值τmax1，并判断所述第一待校值τmax1是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定应变计故障结果为粘贴于该侧面的水平方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；通过公式计算得到第二待校值τmax2，并判断所述第二待校值τmax2是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面的与水平方向夹角成135°方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；通过公式计算得到第三待校值τmax3，并判断所述第三待校值τmax3是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面的垂直方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；通过公式计算得到第四待校值τmax4，并判断所述第四待校值τmax4是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面的与水平方向夹角成45°方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面上的四个应变计中有两个或以上发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；其中，εx1＝ε0，εy1＝ε45+ε135-ε0，γxy1＝ε135-ε45；εx2＝ε0，εy2＝ε90，γxy2＝2ε135-ε90-ε0；ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据；ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据；ε0为该侧面在水平方向上的应变数据；ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。作为上述方案的改进，所述待测支座的每一侧面的剪应力通过以下公式计算得到：式中，τmax为某一侧面的剪应力，E为所述待测支座的弹性模量，υ为所述待测支座的泊松比，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。作为上述方案的改进，所述扇形应变花均通过导线与所述分析器连接；所述支座安全监测装置还包括保护导线箱道，所述保护导线箱道用于对连接所述扇形应变花和所述分析器的导线进行防护。作为上述方案的改进，所述反馈单元为显示器；所述显示器用于对接收到的受力状态进行显示，以反馈给用户；还用于对接收到的应变计故障结果进行显示，以反馈给用户。作为上述方案的改进，每一扇形应变花上均设置有保护覆盖层；所述保护覆盖层，用于对所述扇形应变花进行防护。与现有技术相比，本发明实施例提供的一种支座安全监测装置，包括分析器和若干个扇形应变花；所述扇形应变花测量其所粘贴的侧面的应变数据，并发送至所述分析器；所述分析器的接收单元接收所述待测支座的每一侧面的应变数据；所述分析器的判断单元判断所述每一侧面的应变数据是否满足预设条件；所述分析器的受力分析单元在判断到所述每一侧面的应变数据均满足预设条件时，根据所述每一侧面的应变数据，计算每一侧面的主压应力和主拉应力，以及根据所述每一侧面的主压应力和主拉应力，确定所述待测支座的受力状态，并将所述待测支座的受力状态发送至所述分析器的反馈单元，以反馈给用户；所述分析器的故障分析单元在判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，计算与该侧面相对的侧面的剪应力，以及根据所述剪应力和该侧面的应变数据，确定该侧面的应变计故障结果，并将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，以反馈给用户。在对桥梁支座进行安全监测时，由于是根据支座每一侧面的应变数据，计算其每一侧面的主压应力和主拉应力，再根据每一侧面的主压应力和主拉应力，确定待测支座的受力状态，因此能从支座自身结构分析空间受力状态，解决了现有技术中由于仅对支座的竖向受力状态和几何变形状态进行监测，空间性不强而导致的监测到的支座受力状态的准确性较低的问题，能有效提高监测到的受力状态的准确性，并且，在确定支座的空间受力状态之前对装置的可靠性进行了验证，能及时发现装置的可靠性隐患，并进行反馈，以便工作人员及时发现装置的异常情况并进行维修，避免出现装置的可靠性低而导致的监测结果的不准确的问题，能有效提高支座安全监测的准确性。附图说明图1是本发明实施例中的支座安全监测装置的结构示意图。图2是本发明实施例中的扇形应变花的结构示意图。图3是本发明实施例中的支座安全监测装置的应用场景示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参见图1，是本发明实施例中的支座安全监测装置的结构示意图。本发明实施例提供一种支座安全监测装置，包括分析器10和若干个扇形应变花21、22…2n；其中，每一扇形应变花对应粘贴在待测支座的每个侧面上。参见图2，每一扇形应变花包括垂直方向上的应变计4-1、与水平方向夹角成45°方向上的应变计4-2、水平方向上的应变计4-3和与水平方向夹角成135°方向上的应变计4-4。所述扇形应变花21、22…2n，用于测量其所粘贴的侧面的应变数据，并发送至所述分析器10。所述分析器10包括接收单元11、判断单元12、受力分析单元13、故障分析单元14和反馈单元15。所述接收单元11，用于接收所述待测支座的每一侧面的应变数据。所述判断单元12，用于判断所述每一侧面的应变数据是否满足预设条件。所述受力分析单元13，用于当判断到所述每一侧面的应变数据均满足预设条件时，根据所述每一侧面的应变数据，计算每一侧面的主压应力和主拉应力，以及根据所述每一侧面的主压应力和主拉应力，确定所述待测支座的受力状态，并将所述待测支座的受力状态发送至所述反馈单元15。所述故障分析单元14，用于当判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，计算与该侧面相对的侧面的剪应力，以及根据所述剪应力和该侧面的应变数据，确定该侧面的应变计故障结果，并将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元15。所述反馈单元15，用于对接收到的受力状态进行反馈；还用于对接收到的应变计故障结果进行反馈。需要说明的是，每一侧面的应变数据包括该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据ε45，该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据ε135，该侧面在水平方向上的应变数据ε0，该侧面在垂直方向上的应变数据ε90，分别由粘贴在该侧面的扇形应变花中与水平方向夹角成45°方向上的应变计4-2、与水平方向夹角成135°方向上的应变计4-4、水平方向上的应变计4-3和垂直方向上的应变计4-1测量得到。可以理解的，所述反馈单元15可以是语音播放器，也可以是显示器等。可以理解的，每一扇形应变花在粘贴于支座的侧面时，应保证其内的垂直方向上的应变计4-1与该侧面的底边垂直，与水平方向夹角成45°方向上的应变计4-2与该侧面的底边夹角成45°，水平方向上的应变计4-3与该侧面的底边平行，及与水平方向夹角成135°方向上的应变计4-4与该侧面的底边夹角成135°。具体的，所述预设条件为ε45+ε135＝ε0+ε90；其中，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。可以理解的，所述待测支座的每一侧面的应变数据在满足ε45+ε135＝ε0+ε90时，说明该侧面上测量得到的应变数据无异常，也即粘贴在该侧面上的扇形应变花内的应变计无异常。本实施例提供的支座安全监测装置能够应用于各种桥梁支座上。下面结合具体的应用场景，对本实施例提供的支座安全监测装置的工作原理进行说明。参见图3，是本发明实施例中的支座安全监测装置的应用场景示意图。在本应用场景中，待测支座3设置在支座下垫石2上，待测支座3包括四个侧面。支座安全监测装置的四个扇形应变花分别对应粘贴在待测支座3的四个侧面上，以测量其所粘贴的侧面的应变数据，并发送至分析器10。分析器10的接收单元11接收到待测支座3的四个侧面的应变数据后，先由判断单元12判断四个侧面的应变数据是否均满足预设条件，以判断装置是否有损坏，从而对装置的可靠性进行校核。在判断到待测支座四个侧面的应变数据均满足预设条件时，说明装置无损坏，此时受力分析单元13根据每一侧面的应变数据，计算每一侧面的主压应力和主拉应力，再根据每一侧面的主压应力和主拉应力，确定待测支座3的偏压或和倾斜等空间受力状态，并将待测支座3的受力状态发送至反馈单元15，反馈单元15对接收到的受力状态进行反馈，以便工作人员及时发现支座的异常情况并进行维修。在判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，说明装置存在故障，根据切应力互等定理，该侧面的剪应力与该侧面相对的侧面即正对的侧面的剪应力理论上应相同，可以以与该侧面相对的侧面即正对的侧面的剪应力作为准确数据，根据该侧面的应变数据对装置进行假定试算来实现对故障应变计的定向检索，从而得到该侧面的应变计故障结果，此时故障分析单元14计算与该侧面相对的侧面即正对的侧面的剪应力作为校对指标，再根据计算到的剪应力和该侧面的应变数据，确定该侧面的应变计故障结果，并将该侧面的应变计故障结果发送至反馈单元15，反馈单元15对接收到的应变计故障结果进行反馈，以便工作人员及时发现装置的异常情况并进行维修。在上述实施例的基础上，进一步地，本发明还提供多种优选的实施方式，下述提供的多种实施方式并非必须的，而是可选的，且多种实施方式并非组合地被实施，而是可以在上述实施例的基础上，独立地被实施。作为其中一种优选实施方式，所述待测支座的每一侧面的主拉应力通过以下公式计算得到：式中，σ1为某一侧面的主拉应力，E为所述待测支座的弹性模量，υ为所述待测支座的泊松比，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。作为其中一种优选实施方式，所述待测支座的每一侧面的主压应力通过以下公式计算得到：式中，σ2为某一侧面的主压应力，E为所述待测支座的弹性模量，υ为所述待测支座的泊松比，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。作为其中一种优选实施方式，所述待测支座的受力状态通过以下步骤确定：S10、判断所述待测支座中各侧面的主压应力是否相等；S20、当判断到所述待测支座中各侧面的主压应力均相等时，确定所述待测支座没有发生偏压；S30、当判断到所述待测支座中各侧面的主压应力不相等时，确定所述待测支座发生偏压，计算所述待测支座中各侧面的主压应力中的最大值，并将所述最大值对应的侧面作为所述待测支座的偏压侧；S40、判断所述待测支座中各侧面的主拉应力与其相对的侧面的主拉应力是否相等；S50、当判断到所述待测支座中各侧面的主拉应力与其相对的侧面的主拉应力均相等时，确定所述待测支座没有发生倾斜；S60、当判断到某一侧面的主拉应力与其相对的侧面的主拉应力不相等时，将该侧面和与其相对的侧面中主拉应力较小的一侧作为所述待测支座的倾斜侧。可以理解的，根据待测支座每一侧面的主压应力可以判断该支座侧面的应力状况，当待测支座中各侧面的主压应力不相等时，说明待测支座发生偏压，此时计算待测支座中各侧面的主压应力中的最大值，说明偏压方向在四个侧面中主压应力最大的一侧，例如计算得到的各面主压应力分别为σ2面1、σ2面2、σ2面3、σ2面4，Max[σ2面1,σ2面2,σ2面3,σ2面4]＝σ2面1，则可以说明偏压方向在监测平面1处。并且，根据待测支座每一侧面的主拉应力也可以判断该支座侧面的应力状况，例如是将东侧与西侧的主拉应力进行对比，若东侧的主拉应力比西侧的大，由于主拉应力是正应力和切应力的结合，反应的是该侧面的最大应力的大小，结合支座实际运营状态，支座是往主拉应力小的方向倾斜的，因此将西侧作为待测支座的倾斜侧。其中，由于存在测量误差，当某一数据与另一数据相差5％内时，可以认为这两个数据相等。在本优选实施方式中，根据计算得到的待测支座各侧面的主拉应力和主压应力，对支座的应力状况进行判断，可以得到出支座的空间受力状态，从支座结构自身受力状态对可能发生的病害进行说明，提高了安全监测的准确性。作为其中一种优选实施方式，所述故障分析模块14具体用于：当判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，计算与该侧面相对的侧面的剪应力，并进入下一步；根据所述剪应力和预设误差，得到对位校核值，并进入下一步；通过公式计算得到第一待校值τmax1，并判断所述第一待校值τmax1是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定应变计故障结果为粘贴于该侧面的水平方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；通过公式计算得到第二待校值τmax2，并判断所述第二待校值τmax2是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面的与水平方向夹角成135°方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；通过公式计算得到第三待校值τmax3，并判断所述第三待校值τmax3是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面的垂直方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；通过公式计算得到第四待校值τmax4，并判断所述第四待校值τmax4是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面的与水平方向夹角成45°方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面上的四个应变计中有两个或以上发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；其中，εx1＝ε0，εy1＝ε45+ε135-ε0，γxy1＝ε135-ε45；εx2＝ε0，εy2＝ε90，γxy2＝2ε135-ε90-ε0；ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据；ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据；ε0为该侧面在水平方向上的应变数据；ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。需要说明的是，在实际应用中，所述预设误差可以是根据实际情况进行设定，均不影响本发明的有益效果，可选的，所述预设误差为5％，则所述对位校核值包括所述剪应力的上下自身2.5％的幅度的变化值。进一步地，作为上述方案的改进，所述待测支座的每一侧面的剪应力通过以下公式计算得到：式中，τmax为某一侧面的剪应力，E为所述待测支座的弹性模量，υ为所述待测支座的泊松比，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。在本优选实施方式中，通过对粘贴在该侧面上的扇形应变花中的水平方向上的应变计、与水平方向夹角成135°方向上的应变计、垂直方向上的应变计和与水平方向夹角成45°方向上的应变计进行逐一排查，以对故障的应变片定向检索，从而确定该侧面的应变计故障结果，并将该侧面的应变计故障结果发送至反馈单元15，以使反馈单元15对接收到的应变计故障结果进行反馈，以便工作人员及时发现装置的异常情况，对故障应变片进行更换，而其他的应变片结构可以继续利用，具有一定的经济性，并且保证了装置的可靠性。作为其中一种优选实施方式，参见图3，所述扇形应变花21、22…2n均通过导线与所述分析器10连接；所述支座安全监测装置还包括保护导线箱道6，所述保护导线箱道6用于对连接所述扇形应变花21、22…2n和所述分析器10的导线进行防护。在本优选实施方式中，由于外部环境的影响，导线直接暴露在空气中，容易破损，从而导致支座安全监测装置的耐久性和可靠性受到影响，因此，通过设置保护导线箱道6对连接扇形应变花21、22…2n和分析器10的导线进行防护，能有效提高支座安全监测装置的耐久性和可靠性，并能减少后期维护成本。作为其中一种优选实施方式，所述反馈单元15为显示器；所述显示器用于对接收到的受力状态进行显示，以反馈给用户；还用于对接收到的应变计故障结果进行显示，以反馈给用户。在本优选实施方式中，反馈单元15为显示器，通过对接收到的受力状态和应变计故障结果进行显示，便于工作人员查看受力状态和应变计故障结果。作为其中一种优选实施方式，参见图2，每一扇形应变花上均设置有保护覆盖层5；所述保护覆盖层5，用于对所述扇形应变花进行防护。在本优选实施方式中，由于外部环境的影响，扇形应变花直接暴露在空气中，其耐久性和可靠性会受到影响，因此，通过在扇形应变花上设置保护覆盖层5，能有效提高支座安全监测装置的耐久性和可靠性，并能减少后期维护成本。可以理解的，上述优选实施方式可以任意结合，以得到本发明的更优选实施方式。本发明实施例提供的支座安全监测装置，在对桥梁支座进行安全监测时，由于是根据支座每一侧面的应变数据，计算其每一侧面的主压应力和主拉应力，再根据每一侧面的主压应力和主拉应力，确定待测支座的受力状态，因此能从支座自身结构分析空间受力状态，解决了现有技术中由于仅对支座的竖向受力状态和几何变形状态进行监测，空间性不强而导致的监测到的支座受力状态的准确性较低的问题，能有效提高监测到的受力状态的准确性，并且，在确定支座的空间受力状态之前对装置的可靠性进行了验证，能及时发现装置的可靠性隐患，并进行反馈，以便工作人员及时发现装置的异常情况并进行维修，避免出现装置的可靠性低而导致的监测结果的不准确的问题，能有效提高支座安全监测的准确性。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种支座安全监测装置，其特征在于，包括分析器和若干个扇形应变花；其中，每一扇形应变花对应粘贴在待测支座的每个侧面上；每一扇形应变花包括垂直方向上的应变计、与水平方向夹角成45°方向上的应变计、水平方向上的应变计和与水平方向夹角成135°方向上的应变计；所述扇形应变花，用于测量其所粘贴的侧面的应变数据，并发送至所述分析器；所述分析器包括接收单元、判断单元、受力分析单元、故障分析单元和反馈单元；所述接收单元，用于接收所述待测支座的每一侧面的应变数据；所述判断单元，用于判断所述每一侧面的应变数据是否满足预设条件；所述受力分析单元，用于当判断到所述每一侧面的应变数据均满足预设条件时，根据所述每一侧面的应变数据，计算每一侧面的主压应力和主拉应力，以及根据所述每一侧面的主压应力和主拉应力，确定所述待测支座的受力状态，并将所述待测支座的受力状态发送至所述反馈单元；所述故障分析单元，用于当判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，计算与该侧面相对的侧面的剪应力，以及根据所述剪应力和该侧面的应变数据，确定该侧面的应变计故障结果，并将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元；所述反馈单元，用于对接收到的受力状态进行反馈；还用于对接收到的应变计故障结果进行反馈。2.如权利要求1所述的支座安全监测装置，其特征在于，所述预设条件为ε45+ε135＝ε0+ε90；其中，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。3.如权利要求1所述的支座安全监测装置，其特征在于，所述待测支座的每一侧面的主拉应力通过以下公式计算得到：式中，σ1为某一侧面的主拉应力，E为所述待测支座的弹性模量，υ为所述待测支座的泊松比，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。4.如权利要求1所述的支座安全监测装置，其特征在于，所述待测支座的每一侧面的主压应力通过以下公式计算得到：式中，σ2为某一侧面的主压应力，E为所述待测支座的弹性模量，υ为所述待测支座的泊松比，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。5.如权利要求1所述的支座安全监测装置，其特征在于，所述待测支座的受力状态通过以下步骤确定：判断所述待测支座中各侧面的主压应力是否相等；当判断到所述待测支座中各侧面的主压应力均相等时，确定所述待测支座没有发生偏压；当判断到所述待测支座中各侧面的主压应力不相等时，确定所述待测支座发生偏压，计算所述待测支座中各侧面的主压应力中的最大值，并将所述最大值对应的侧面作为所述待测支座的偏压侧；判断所述待测支座中各侧面的主拉应力与其相对的侧面的主拉应力是否相等；当判断到所述待测支座中各侧面的主拉应力与其相对的侧面的主拉应力均相等时，确定所述待测支座没有发生倾斜；当判断到某一侧面的主拉应力与其相对的侧面的主拉应力不相等时，将该侧面和与其相对的侧面中主拉应力较小的一侧作为所述待测支座的倾斜侧。6.如权利要求1所述的支座安全监测装置，其特征在于，所述故障分析模块具体用于：当判断到某一侧面的应变数据不满足预设条件时，计算与该侧面相对的侧面的剪应力，并进入下一步；根据所述剪应力和预设误差，得到对位校核值，并进入下一步；通过公式计算得到第一待校值τmax1，并判断所述第一待校值τmax1是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定应变计故障结果为粘贴于该侧面的水平方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；通过公式计算得到第二待校值τmax2，并判断所述第二待校值τmax2是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面的与水平方向夹角成135°方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；通过公式计算得到第三待校值τmax3，并判断所述第三待校值τmax3是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面的垂直方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；通过公式计算得到第四待校值τmax4，并判断所述第四待校值τmax4是否等于所述对位待校值，若是，则进入下一步，若否，则确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面的与水平方向夹角成45°方向上的应变计发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；确定所述应变计故障结果为粘贴于该侧面上的四个应变计中有两个或以上发生故障，将所述应变计故障结果发送至所述反馈单元，并结束对该侧面的应变计故障分析；其中，εx1＝ε0，εy1＝ε45+ε135-ε0，γxy1＝ε135-ε45；εx2＝ε0，εy2＝ε90，γxy2＝2ε135-ε90-ε0；ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据；ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据；ε0为该侧面在水平方向上的应变数据；ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。7.如权利要求1或6所述的支座安全监测装置，其特征在于，所述待测支座的每一侧面的剪应力通过以下公式计算得到：式中，τmax为某一侧面的剪应力，E为所述待测支座的弹性模量，υ为所述待测支座的泊松比，ε45为该侧面在与水平方向夹角成45°方向上的应变数据，ε135为该侧面在与水平方向夹角成135°方向上的应变数据，ε0为该侧面在水平方向上的应变数据，ε90为该侧面在垂直方向上的应变数据。8.如权利要求1-7任一项所述的支座安全监测装置，其特征在于，所述扇形应变花均通过导线与所述分析器连接；所述支座安全监测装置还包括保护导线箱道，所述保护导线箱道用于对连接所述扇形应变花和所述分析器的导线进行防护。9.如权利要求1-7任一项所述的支座安全监测装置，其特征在于，所述反馈单元为显示器；所述显示器用于对接收到的受力状态进行显示，以反馈给用户；还用于对接收到的应变计故障结果进行显示，以反馈给用户。10.如权利要求1-7任一项所述的支座安全监测装置，其特征在于，每一扇形应变花上均设置有保护覆盖层；所述保护覆盖层，用于对所述扇形应变花进行防护。

百度查询： 广州市城市规划勘测设计研究院 一种支座安全监测装置

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