本實用新型屬于工程設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種基于準分布式FBG傳感技術(shù)的橋梁沖擊振動實驗?zāi)M裝置。

背景技術(shù)：

對建成的橋梁進行有效的檢測，做出科學(xué)的評估，可以充分了解橋梁在使用荷載作用下的實際工作狀況，驗證承載力是否滿足設(shè)計或規(guī)范要求，其試驗結(jié)果不僅可為橋梁交竣工提供必要的科學(xué)依據(jù)，而且可作為橋梁初始健康檔案資料，為運營養(yǎng)護提供必要的技術(shù)資料。通過后期運營期間橋梁荷載試驗和通車前荷載試驗各力學(xué)測試值的對比分析，可用于分析結(jié)構(gòu)劣化對其工作性能和承載力的影響程度，從而可以合理評定運營橋梁的荷載等級，以適應(yīng)公路運輸量不斷發(fā)展的要求，確保其安全運營。但由于受橋梁設(shè)計荷載等級、施工方法與質(zhì)量、材料性能好壞及結(jié)構(gòu)完好狀況等眾多因素影響，一般難以對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行定量分析，而要精確定出橋梁承載力，則更為困難。

為了科學(xué)的對不同橋梁結(jié)構(gòu)的方法選擇必須模擬橋梁狀況，并對模擬的橋梁進行方法學(xué)實驗。沖擊振動試驗法是近年來發(fā)展起來的一種評估橋梁下部結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的新方法，其基本原理是用手動操作重錘橫向沖擊橋墩側(cè)面，不測量力大小，僅測試其速度或者加速度動力響應(yīng)，然后利用動力響應(yīng)頻譜來判斷橋墩是否存在病害。然而，目前仍沒有一種合適的適用于橋梁的沖擊振動實驗?zāi)M裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提供了一種基于準分布式FBG傳感技術(shù)的橋梁沖擊振動實驗?zāi)M裝置。

技術(shù)方案：本實用新型提供的一種基于準分布式FBG傳感技術(shù)的橋梁沖擊振動實驗?zāi)M裝置，包括實驗臺、沖擊振動裝置、準分布式FBG傳感器、控制裝置、數(shù)據(jù)存儲和處理裝置、加速度計；所述沖擊振動裝置包括機架、設(shè)于機架底部的軌道、與軌道配合的滑車、固定于滑車上的一組沖擊總成，所述沖擊總成包括氣缸架、固定于氣缸架上的氣缸、與氣缸連接的沖擊頭；所述軌道設(shè)于實驗臺上方；所述控制裝置分別與滑車、氣缸連接；所述準分布式FBG傳感器和加速度計分別活動設(shè)置于待測橋梁模型上，并與數(shù)據(jù)存儲和處理裝置連接。

作為改進，氣缸分為若干組，同一組內(nèi)的氣缸串聯(lián)連接，不同組的氣缸并聯(lián)連接，再與控制裝置連接。

有益效果：本實用新型提供的橋梁沖擊振動實驗?zāi)M裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、使用方便，模擬效果好，測試結(jié)果準確。

附圖說明

圖1為基于準分布式FBG傳感技術(shù)的橋梁沖擊振動實驗?zāi)M裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為橋梁模型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為試驗橋梁模型子結(jié)構(gòu)劃分示意圖。

具體實施方式

下面對本實用新型橋梁沖擊振動實驗?zāi)M裝置作出進一步說明。

基于準分布式FBG傳感技術(shù)的橋梁沖擊振動實驗?zāi)M裝置，包括實驗臺1、沖擊振動裝置2、準分布式FBG傳感器3、控制裝置4、數(shù)據(jù)存儲和處理裝置5、加速度計6；沖擊振動裝置2包括機架21、設(shè)于機架21底部的軌道22、與軌道22配合的滑車23、固定于滑車23上的一組沖擊總成24，沖擊總成24包括氣缸架25、固定于氣缸架25上的氣缸26、與氣缸26連接的沖擊頭27；軌道22設(shè)于實驗臺1上方；控制裝置4分別與滑車23、氣缸26連接；準分布式FBG傳感器3和加速度計6分別活動設(shè)置于待測橋梁模型7上，并與數(shù)據(jù)存儲和處理裝置5連接。氣缸26分為若干組，同一組內(nèi)的氣缸26串聯(lián)連接，不同組的氣缸26并聯(lián)連接，再與控制裝置4連接。

利用上述裝置進行橋梁沖擊振動實驗。

(1)建立橋梁模型：總長6.09m，寬2.74m，包含3個縱向連續(xù)型鋼梁及14個橫向鋼制短梁，縱橫向鋼梁通過螺釘和鋼制墊片固定連接；鋼梁截面為寬高厚分別為0.076×0.051×0.005m³的矩形空心截面；該模型的邊界條件為縱向兩端的6個端點固定支撐于剛性支座，見圖2；將準分布式FBG傳感器3固定于橋梁模型上；

(2)沖擊振動：氣缸分為若干組，同一組內(nèi)的氣缸串聯(lián)連接，不同組的氣缸并聯(lián)連接，串聯(lián)控制的氣缸同時升降沖擊，不同組的氣缸可同時升降沖擊也可分次升降沖擊；利用控制裝置控制氣缸升降沖擊；數(shù)據(jù)存儲和處理裝置5記錄準分布式FBG傳感器3和加速度計6獲取的數(shù)據(jù)。

本實用新型裝置在使用時區(qū)別于現(xiàn)有一般沖擊振動裝置，其對以上網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)橋梁模型分別可進行分塊沖擊振動試驗：試驗橋梁模型被劃分為3個子結(jié)構(gòu)，如圖3所示，然后依次對每個子結(jié)構(gòu)進行沖擊振動測試。例如在第一個子結(jié)構(gòu)的沖擊振動測試中，同時沖擊節(jié)點102、104、109、115，并記錄沖擊力和該子結(jié)構(gòu)節(jié)點的動力反應(yīng)；在第二個子結(jié)構(gòu)的沖擊振動測試中，同時沖擊節(jié)點104、111、115、117、119，并記錄沖擊力和該子結(jié)構(gòu)節(jié)點的動力反應(yīng)；在第一個子結(jié)構(gòu)的沖擊振動測試中，同時沖擊節(jié)點104、105、113、119，并記錄沖擊力和該子結(jié)構(gòu)節(jié)點的動力反應(yīng)。