CN116577048A - 一种桥梁抗震性能检测*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁抗震性能检测***，具体涉及桥梁抗震性能检测领域，包括本地控制台、检测装置和扫描装置，本地控制台包括数据接收模块、数据可视化模块和数据分析模块，检测装置包括安装架、安装台和检测架，安装台活动安装于安装架上，检测架活动设于安装台的一侧，扫描装置包括无人机扫描机构和数据扫描单元。本发明根据获取的桥梁及地形数据，建立更加精确的桥梁模型及检测台，根据损坏点评估桥梁的当前抗震等级，可对新建桥梁前进行检测，获取安装位置的地形图像数据，建立对应安装位置的检测台，扫描桥梁模型损坏的钢筋点，根据损坏点加强实际桥梁的结构，从而根据安装位置精确加强桥梁结构，提升桥梁安装后的抗震等级。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁抗震性能检测领域，更具体地说，本发明涉及一种桥梁抗震性能检测***。
背景技术
大跨度桥梁作为当前建筑领域中一个重要的产业，其整体结构的设计与地震灾害带来的影响是密不可分的，抗震性能的好坏直接关系到桥梁的安全性，对于桥梁的结构原则太过于宽宏，应该进行细化，并对桥梁结构的不同位置与不同的构件在不同地震级别的水平下，使用不同的量化指标，现场检测抗震性能评估技术、已有信息性能评估技术、精准计算桥梁抗震程度检测技术都能够充分的满足桥梁抗震性能的检测。
现有技术中，不能根据获取的桥梁及地形数据，建立更加精确的桥梁模型及检测台，根据损坏点评估桥梁的当前抗震等级，不能对新建桥梁前进行检测，从而提升桥梁安装后的抗震等级。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种桥梁抗震性能检测***，本发明所要解决的技术问题是：如何根据获取的桥梁及地形数据，建立更加精确的桥梁模型及检测台，根据损坏点评估桥梁的当前抗震等级，对新建桥梁前进行检测，从而提升桥梁安装后的抗震等级。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种桥梁抗震性能检测***，包括本地控制台、检测装置和扫描装置，本地控制台包括数据接收模块、数据可视化模块和数据分析模块，检测装置包括安装架、安装台和检测架，安装台活动安装于安装架上，检测架活动设于安装台的一侧，扫描装置包括无人机扫描机构和数据扫描单元。
优选的，安装架包括底座、第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板分别固定设于底座的顶部两侧，第一侧板和第二侧板的内部开设有调节槽，底座的顶部中间安装有竖向激励器，第一侧板和第二侧板相对的一侧均安装有横向固定激励器、调节导向台和横向活动激励器，调节导向台位于横向固定激励器的顶部，横向活动激励器滑动设于调节导向台的内部，底座上方还安装有地震模拟单元，且地震模拟单元包括陆上模拟模块和水下模拟模块。
优选的，安装台包括陆基安装座、水基安装箱和固定座，水基安装箱活动安装于陆基安装座的上方，固定座活动设于水基安装箱的内部，水基安装箱的顶部两侧均开设有通水管。
优选的，检测架包括固定板、钢筋扫描器、连接柱、导向口、第一传动丝杠、延伸柱、调节块、第二传动丝杠和导向柱，钢筋扫描器活动设于固定板的一侧，连接柱固定设于钢筋扫描器的一侧，导向口开设于固定板的内部，且连接柱滑动贯穿于导向口的内部，第一传动丝杠固定安装于固定板远离钢筋扫描器的一侧，延伸柱对应固定板的两端固定设置两组，调节块垂直固定设于延伸柱的一端，第二传动丝杠和导向柱分别位于固定板的两端，且第二传动丝杠和导向柱分别与对应调节块滑动连接，第二传动丝杠和导向柱分别安装于第一侧板和第二侧板的内部，钢筋扫描器的内部安装有坏点扫描模块，且坏点扫描模块与本地控制台之间无线连接。
优选的，无人机扫描机构包括机架、扫描台、固定环和驱动电机，扫描台和固定环均转动设于机架的内部，固定环固定设于扫描台的外周，驱动电机固定安装于机架的内部。
优选的，机架的内壁固定设有支撑块，支撑块的一端转动设有滚珠，机架的内部开设有电机槽和轮槽，支撑块、电机槽和轮槽错位设置，驱动电机固定安装于电机槽的内部。
优选的，扫描台的内部开设有安装室，数据扫描单元安装于安装室的内部，数据扫描单元包括有桥墩扫描模块、桥面扫描模块、陆地扫描模块、水下扫描模块、摄像模块和数据传输模块，扫描台的顶部错位固定安装有桥墩扫描器、桥面扫描器、陆地扫描器和水下扫描器，扫描台的底部固定安装有摄像机和补光灯，且补光灯环绕摄像机的外周设置若干组，扫描台的两侧均开设有滚珠槽，桥墩扫描器与桥墩扫描模块之间、桥面扫描器与桥面扫描模块之间、陆地扫描器与陆地扫描模块之间、水下扫描器与水下扫描模块之间及摄像机与摄像模块之间有线连接。
优选的，固定环的外周固定设有传动环，传动环的表面开设有齿槽，传动环的两端分别传动连接有主动齿轮和被动齿轮，主动齿轮和被动齿轮分别转动安装于电机槽和轮槽的内部。
优选的，数据扫描单元包括有桥墩扫描模块、桥面扫描模块、陆地扫描模块、水下扫描模块、摄像模块和数据传输模块，本地控制台安装有数据接收模块、数据可视化模块和数据分析模块，地震模拟单元包括有陆上模拟模块和水下模拟模块。
本发明提供了一种桥梁抗震性能检测***。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该桥梁抗震性能检测***，通过无人机扫描机构载动桥墩扫描器、桥面扫描器、陆地扫描器和水下扫描器获取桥梁数据及地形数据，通过驱动电机带动主动齿轮转动，通过齿槽使传动环转动，通过摄像机获取图像数据，补光灯可提供照明补光，通过数据传输模块将桥梁数据、地形数据及图像数据上传至检测点，检测点通过数据接收模块接收数据，数据分析模块对接收的数据进行分析处理，数据可视化模块将数据可视化展现，根据分析的数据建立桥梁模型及安装台的地上及水下地震模拟***，通过竖向激励器和横向固定激励器对桥梁整体进行横向及竖向的地震激励，横向活动激励器接触桥面对进行横向专项地震激励，检测完成后，通过钢筋扫描器对内部钢筋进行扫描检测，第一传动丝杠带动钢筋扫描器及连接柱沿固定板横向移动，可扫描桥墩损坏的钢筋点，第二传动丝杠通过调节块及延伸柱带动固定板竖向移动，可扫描桥面损坏的钢筋点，根据损坏点评估桥梁的当前抗震等级。
(2)、该桥梁抗震性能检测***，对于新建桥梁前进行检测，根据待建桥梁数据建立桥梁模型，通过陆地扫描模块、水下扫描模块和摄像模块，获取安装位置的地形图像数据，建立对应安装位置的安装台，桥梁模型固定在固定座上，将固定座固定在水基安装箱内部，通过通水管加入对应比例的水，将水基安装箱固定在陆基安装座上，通过竖向激励器、横向固定激励器及横向活动激励器进行地震激励，通过钢筋扫描器进行扫描桥梁模型损坏的钢筋点，根据损坏点加强实际桥梁的结构，从而根据安装位置精确加强桥梁结构，提升桥梁安装后的抗震等级。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的安装架结构示意图。
图3为本发明的安装台结构示意图。
图4为本发明的检测架结构示意图。
图5为本发明的无人机扫描机构结构俯视示意图。
图6为本发明的机架剖面结构俯视示意图。
图7为本发明的扫描台剖面结构正面示意图。
图8为本发明的固定环结构俯视示意图。
图9为本发明的检测模块示意图。
图10为本发明的检测流程示意图。
附图标记为：1、安装架；11、底座；12、第一侧板；13、第二侧板；14、调节槽；15、竖向激励器；16、横向固定激励器；17、调节导向台；18、横向活动激励器；2、安装台；21、陆基安装座；22、水基安装箱；23、固定座；24、通水管；3、检测架；31、固定板；32、钢筋扫描器；33、连接柱；34、导向口；35、第一传动丝杠；36、延伸柱；37、调节块；38、第二传动丝杠；39、导向柱；4、无人机扫描机构；41、机架；411、支撑块；412、滚珠；413、电机槽；414、轮槽；42、扫描台；421、安装室；422、桥墩扫描器；423、桥面扫描器；424、陆地扫描器；425、水下扫描器；426、摄像机；427、补光灯；428、滚珠槽；43、固定环；431、传动环；432、齿槽；433、主动齿轮；434、被动齿轮；44、驱动电机。
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，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
如图1-10所示，本发明提供了一种桥梁抗震性能检测***，包括本地控制台、检测装置和扫描装置，本地控制台包括数据接收模块、数据可视化模块和数据分析模块，检测装置包括安装架1、安装台2和检测架3，安装台2活动安装于安装架1上，检测架3活动设于安装台2的一侧，扫描装置包括无人机扫描机构4和数据扫描单元。
安装架1包括底座11、第一侧板12和第二侧板13，第一侧板12和第二侧板13分别固定设于底座11的顶部两侧，第一侧板12和第二侧板13的内部开设有调节槽14，底座11的顶部中间安装有竖向激励器15，第一侧板12和第二侧板13相对的一侧均安装有横向固定激励器16、调节导向台17和横向活动激励器18，调节导向台17位于横向固定激励器16的顶部，横向活动激励器18滑动设于调节导向台17的内部，底座11上方还安装有地震模拟单元，且地震模拟单元包括陆上模拟模块和水下模拟模块。
安装台2包括陆基安装座21、水基安装箱22和固定座23，水基安装箱22活动安装于陆基安装座21的上方，固定座23活动设于水基安装箱22的内部，水基安装箱22的顶部两侧均开设有通水管24。
检测架3包括固定板31、钢筋扫描器32、连接柱33、导向口34、第一传动丝杠35、延伸柱36、调节块37、第二传动丝杠38和导向柱39，钢筋扫描器32活动设于固定板31的一侧，连接柱33固定设于钢筋扫描器32的一侧，导向口34开设于固定板31的内部，且连接柱33滑动贯穿于导向口34的内部，第一传动丝杠35固定安装于固定板31远离钢筋扫描器32的一侧，延伸柱36对应固定板31的两端固定设置两组，调节块37垂直固定设于延伸柱36的一端，第二传动丝杠38和导向柱39分别位于固定板31的两端，且第二传动丝杠38和导向柱39分别与对应调节块37滑动连接，第二传动丝杠38和导向柱39分别安装于第一侧板12和第二侧板13的内部，钢筋扫描器32的内部安装有坏点扫描模块，且坏点扫描模块与本地控制台之间无线连接。
无人机扫描机构4包括机架41、扫描台42、固定环43和驱动电机44，扫描台42和固定环43均转动设于机架41的内部，固定环43固定设于扫描台42的外周，驱动电机44固定安装于机架41的内部。
机架41的内壁固定设有支撑块411，支撑块411的一端转动设有滚珠412，机架41的内部开设有电机槽413和轮槽414，支撑块411、电机槽413和轮槽414错位设置，驱动电机44固定安装于电机槽413的内部。
扫描台42的内部开设有安装室421，数据扫描单元安装于安装室421的内部，数据扫描单元包括有桥墩扫描模块、桥面扫描模块、陆地扫描模块、水下扫描模块、摄像模块和数据传输模块，扫描台42的顶部错位固定安装有桥墩扫描器422、桥面扫描器423、陆地扫描器424和水下扫描器425，扫描台42的底部固定安装有摄像机426和补光灯427，且补光灯427环绕摄像机426的外周设置若干组，扫描台42的两侧均开设有滚珠槽428，桥墩扫描器422与桥墩扫描模块之间、桥面扫描器423与桥面扫描模块之间、陆地扫描器424与陆地扫描模块之间、水下扫描器425与水下扫描模块之间及摄像机426与摄像模块之间有线连接。
固定环43的外周固定设有传动环431，传动环431的表面开设有齿槽432，传动环431的两端分别传动连接有主动齿轮433和被动齿轮434，主动齿轮433和被动齿轮434分别转动安装于电机槽413和轮槽414的内部。
其中，桥墩扫描器422带有桥墩扫描模块，桥面扫描器423带有桥面扫描模块，陆地扫描器424带有陆地扫描模块，水下扫描器425带有水下扫描模块，摄像机426带有摄像模块，上述扫描器及扫描模块可用于采集桥梁数据，竖向激励器15横向固定激励器16和横向活动激励器18均与陆上模拟模块及水下模拟模块无线连接，可用于控制地震激励强度等级；检测方法如下：通过无人机扫描机构4载动桥墩扫描器422、桥面扫描器423、陆地扫描器424和水下扫描器425获取桥梁数据及地形数据，通过驱动电机44带动主动齿轮433转动，通过齿槽432使传动环431转动，被动齿轮434在另一侧起到转动支撑，在支撑块411及滚珠412的支撑下，可将扫描台42翻转使摄像机426朝上，通过摄像机426获取图像数据，补光灯427可提供照明补光，数据传输模块安装在安装室421内部，通过数据传输模块将桥梁数据、地形数据及图像数据上传至检测点，检测点通过数据接收模块接收数据，数据分析模块对接收的数据进行分析处理，数据可视化模块将数据可视化展现，根据分析的数据建立桥梁模型及安装台2的地上及水下地震模拟***，按照附图1安装到位，通过竖向激励器15和横向固定激励器16对桥梁整体进行横向及竖向的地震激励，横向活动激励器18沿调节导向台17横向调整，使横向活动激励器18接触桥面，对桥面进行横向专项地震激励，检测完成后，通过钢筋扫描器32对内部钢筋进行扫描检测，第一传动丝杠35带动钢筋扫描器32及连接柱33沿固定板31横向移动，可扫描桥墩损坏的钢筋点，第二传动丝杠38通过调节块37及延伸柱36带动固定板31竖向移动，导向柱39起到导向的作用，将固定板31移动至桥面处，可扫描桥面损坏的钢筋点，根据损坏点评估桥梁的当前抗震等级。
实施例2
如图1-10所示，对于新建桥梁前进行检测，根据待建桥梁数据建立桥梁模型，通过陆地扫描模块、水下扫描模块和摄像模块，获取安装位置的地形图像数据，建立对应安装位置的安装台2，桥梁模型固定在固定座23上，将固定座23固定在水基安装箱22内部，通过通水管24加入对应比例的水，将水基安装箱22固定在陆基安装座21上，同实施列1，通过竖向激励器15、横向固定激励器16及横向活动激励器18进行地震激励，通过钢筋扫描器32进行扫描桥梁模型损坏的钢筋点，根据损坏点加强实际桥梁的结构，从而根据安装位置精确加强桥梁结构，提升桥梁安装后的抗震等级。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种桥梁抗震性能检测***，包括本地控制台、检测装置和扫描装置，其特征在于：所述本地控制台包括数据接收模块、数据可视化模块和数据分析模块，所述检测装置包括安装架(1)、安装台(2)和检测架(3)，所述安装台(2)活动安装于安装架(1)上，所述检测架(3)活动设于安装台(2)的一侧，所述扫描装置包括无人机扫描机构(4)和数据扫描单元。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁抗震性能检测***，其特征在于：所述安装架(1)包括底座(11)、第一侧板(12)和第二侧板(13)，所述第一侧板(12)和第二侧板(13)分别固定设于底座(11)的顶部两侧，所述第一侧板(12)和第二侧板(13)的内部开设有调节槽(14)，所述底座(11)的顶部中间安装有竖向激励器(15)，所述第一侧板(12)和第二侧板(13)相对的一侧均安装有横向固定激励器(16)、调节导向台(17)和横向活动激励器(18)，所述调节导向台(17)位于横向固定激励器(16)的顶部，所述横向活动激励器(18)滑动设于调节导向台(17)的内部，所述底座(11)上方还安装有地震模拟单元，且地震模拟单元包括陆上模拟模块和水下模拟模块。
3.根据权利要1所述的一种桥梁抗震性能检测***，其特征在于：所述安装台(2)包括陆基安装座(21)、水基安装箱(22)和固定座(23)，所述水基安装箱(22)活动安装于陆基安装座(21)的上方，所述固定座(23)活动设于水基安装箱(22)的内部，所述水基安装箱(22)的顶部两侧均开设有通水管(24)。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁抗震性能检测***，其特征在于：所述检测架(3)包括固定板(31)、钢筋扫描器(32)、连接柱(33)、导向口(34)、第一传动丝杠(35)、延伸柱(36)、调节块(37)、第二传动丝杠(38)和导向柱(39)，所述钢筋扫描器(32)活动设于固定板(31)的一侧，所述连接柱(33)固定设于钢筋扫描器(32)的一侧，所述导向口(34)开设于固定板(31)的内部，且连接柱(33)滑动贯穿于导向口(34)的内部，所述第一传动丝杠(35)固定安装于固定板(31)远离钢筋扫描器(32)的一侧，所述延伸柱(36)对应固定板(31)的两端固定设置两组，所述调节块(37)垂直固定设于延伸柱(36)的一端，所述第二传动丝杠(38)和导向柱(39)分别位于固定板(31)的两端，且第二传动丝杠(38)和导向柱(39)分别与对应调节块(37)滑动连接，所述第二传动丝杠(38)和导向柱(39)分别安装于第一侧板(12)和第二侧板(13)的内部，所述钢筋扫描器(32)的内部安装有坏点扫描模块，且坏点扫描模块与本地控制台之间无线连接。
5.根据权利要求1所述的一种桥梁抗震性能检测***，其特征在于：所述无人机扫描机构(4)包括机架(41)、扫描台(42)、固定环(43)和驱动电机(44)，所述扫描台(42)和固定环(43)均转动设于机架(41)的内部，所述固定环(43)固定设于扫描台(42)的外周，所述驱动电机(44)固定安装于机架(41)的内部。
6.根据权利要求5所述的一种桥梁抗震性能检测***，其特征在于：所述机架(41)的内壁固定设有支撑块(411)，所述支撑块(411)的一端转动设有滚珠(412)，所述机架(41)的内部开设有电机槽(413)和轮槽(414)，所述支撑块(411)、电机槽(413)和轮槽(414)错位设置，所述驱动电机(44)固定安装于电机槽(413)的内部。
7.根据权利要求5所述的一种桥梁抗震性能检测***，其特征在于：所述扫描台(42)的内部开设有安装室(421)，所述数据扫描单元安装于安装室(421)的内部，所述数据扫描单元包括有桥墩扫描模块、桥面扫描模块、陆地扫描模块、水下扫描模块、摄像模块和数据传输模块，所述扫描台(42)的顶部错位固定安装有桥墩扫描器(422)、桥面扫描器(423)、陆地扫描器(424)和水下扫描器(425)，所述扫描台(42)的底部固定安装有摄像机(426)和补光灯(427)，且补光灯(427)环绕摄像机(426)的外周设置若干组，所述扫描台(42)的两侧均开设有滚珠槽(428)，所述桥墩扫描器(422)与桥墩扫描模块之间、桥面扫描器(423)与桥面扫描模块之间、陆地扫描器(424)与陆地扫描模块之间、水下扫描器(425)与水下扫描模块之间及摄像机(426)与摄像模块之间有线连接。
8.根据权利要求5所述的一种桥梁抗震性能检测***，其特征在于：所述固定环(43)的外周固定设有传动环(431)，所述传动环(431)的表面开设有齿槽(432)，所述传动环(431)的两端分别传动连接有主动齿轮(433)和被动齿轮(434)，所述主动齿轮(433)和被动齿轮(434)分别转动安装于电机槽(413)和轮槽(414)的内部。
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