CN118817211A - 一种用于桥墩抗震韧性检测的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于桥墩抗震韧性检测的装置和方法，涉及抗震检测技术领域，所述装置包括震动模拟设备，传感组件、裂缝检测组件和处理器；震动模拟设备用于根据所述处理器的指令产生周期性的推力并传导至承台；传感组件用于在震动过程中检测承台所受的第一应力以及桥墩所承受的第二应力；裂缝检测组件在震动过程结束后，检测桥墩上出现的裂缝的数量、位置和深度；处理器用于产生周期性的功率控制指令，并发送至震动模拟设备，确定抗震应力承受评分和抗震破坏性评分，进而确定抗震韧性评分并生成抗震韧性检测报告。根据本发明，可对桥墩的特定构型进行抗震韧性测试，并可模拟破坏作用最大的面波对于桥墩的破坏作用，提升抗震测试的真实性。

Description

一种用于桥墩抗震韧性检测的装置和方法

技术领域

本发明涉及抗震检测技术领域，尤其涉及一种用于桥墩抗震韧性检测的装置和方法。

背景技术

CN117723247A公开了一种用于公路桩板式结构的抗震性能检测装置，包括：检测架，检测架内设置有检测平台，检测平台上安装有模拟公路，模拟公路设置为桩板式结构；震动模拟单元，震动模拟单元连接于检测架上，用于向检测平台施加振动；水力模拟单元，水力模拟单元连接于检测平台上方，用于向模拟公路施加水力冲击；数据获取单元，用于获取震动检测过程中模拟公路的变形和损伤数据。该方案将水力模拟单元和震动模拟单元结合使用，模拟公路受到地震时的状态，公路桥梁采用摇摆自复位公路桩板式结构韧性抗震体系，利用接缝处的摇摆机制提供地震自复位力，降低预制管桩和混凝土面板损伤，耗能装置通过耗能来控制摇摆位移，防止结构侧向倾覆。

CN114136571A公开了一种结构抗震性能检测专用实验装置，涉及抗震性能检测技术领域。包括：置物板，用于待检测物件放置的平台，置物板的内部安装有用于固定待检测物件固定机构；底板，底板的顶部安装有用于置物板模拟地震晃动的晃动机构；抗震检测箱。该方案的晃动机构和驱动机构，使得待测物件能够受到横向以及纵向的力，使得该方案能够更好的模拟地震的震动，使得模拟更加真实，通过固定机构，使得置物板顶部的物件能够更好的得到固定，防止在震动时待测物价发生脱落，能够通过观察板进行观察抗震检测箱的内部，通过限位机构使得观察板能够更好的与抗震检测箱进行连接。

在相关技术中，虽然可通过特定机构进行震动或晃动，模拟地震的场景，进而对待测机构进行抗震性能测试，然而，相关技术无法针对桥墩的特定构型进行测试，并且，相关技术中的模拟震动的机构仅能够模拟简单的横向震动或纵向震动，而对于地震中造成的破坏作用最大的面波则难以进行模拟，从而难以确定待测机构在真实地震中的抗震性能。

公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供一种用于桥墩抗震韧性检测的装置和方法，能够解决相关技术无法针对桥墩的特定构型进行抗震性能测试，且无法模拟面波的破坏作用的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供一种用于桥墩抗震韧性检测的装置，包括：震动模拟设备，传感组件、裂缝检测组件和处理器；其中，所述震动模拟设备包括设置于承台两侧的第一横向震动模拟组件和第二横向震动模拟组件，和设置于承台下方的纵向震动模拟组件，所述第一横向震动模拟组件、第二横向震动模拟组件和所述纵向震动模拟组件均包括推力产生机构和推力传导机构，所述推力产生机构用于根据所述处理器的指令产生周期性的推力，所述推力传导机构与所述桥墩和承台接触，用于将产生的推力传导至承台；所述传感组件包括设置于承台的混凝土内的多个位置处的第一应力传感组件，设置于桥墩的混凝土内的多个位置处的第二应力传感组件，所述第一应力传感组件用于在震动过程中检测承台内所受的第一应力，所述第二应力传感组件用于在震动过程中检测桥墩内所承受的第二应力；所述裂缝检测组件用于在震动过程结束后，检测桥墩上出现的裂缝的数量、位置和深度；所述处理器用于执行以下步骤：步骤S101，产生周期性的功率控制指令，并发送至震动模拟设备，使得所述第一横向震动模拟组件和第二横向震动模拟组件以及所述纵向震动模拟组件根据功率控制指令产生大小周期性变化的推力，并施加至所述承台；步骤S102，根据所述传感组件获得的所述第一应力和所述第二应力，确定桥墩的抗震应力承受评分；步骤S103，根据所述裂缝的数量、尺寸和深度，确定桥墩的抗震破坏性评分；步骤S104，根据所述抗震应力承受评分和所述抗震破坏性评分，确定抗震韧性评分；步骤S105，根据所述抗震韧性评分，生成抗震韧性检测报告。

根据本发明的第二方面，提供一种用于桥墩抗震韧性检测的方法，包括：步骤S201，通过处理器产生周期性的功率控制指令，并发送至震动模拟设备，使得第一横向震动模拟组件和第二横向震动模拟组件以及纵向震动模拟组件根据功率控制指令产生大小周期性变化的推力，并施加至承台，其中，所述震动模拟设备包括设置于承台两侧的第一横向震动模拟组件和第二横向震动模拟组件，和设置于承台下方的纵向震动模拟组件，所述第一横向震动模拟组件和第二横向震动模拟组件以及纵向震动模拟组件均包括推力产生机构和推力传导机构，所述推力产生机构用于根据功率控制指令产生周期性的推力，所述推力传导机构与所述桥墩和承台接触，用于将产生的推力传导至承台；步骤S202，根据传感组件获得的第一应力和第二应力，确定桥墩的抗震应力承受评分，其中，所述传感组件包括设置于承台的混凝土内的多个位置处的第一应力传感组件，设置于桥墩的混凝土内的多个位置处的第二应力传感组件，所述第一应力传感组件用于在震动过程中检测承台内所受的第一应力，所述第二应力传感组件用于在震动过程中检测桥墩内所承受的第二应力；步骤S203，根据裂缝的数量、尺寸和深度，确定桥墩的抗震破坏性评分，其中，裂缝检测组件用于在震动过程结束后，检测桥墩上出现的裂缝的数量、位置和深度；步骤S204，根据所述抗震应力承受评分和所述抗震破坏性评分，确定抗震韧性评分；步骤S205，根据所述抗震韧性评分，生成抗震韧性检测报告。

技术效果：根据本发明，可在承台两侧设置第一横向震动模拟组件和第二横向震动模拟组件，并在承台下方设置纵向震动模拟组件，从而可对桥墩和承台施加周期性的应力，从而模拟地震波对桥墩和承台的作用，可对桥墩的特定构型进行抗震韧性测试，并且，处理器可产生周期性的功率控制指令，从而控制第一横向震动模拟组件、第二横向震动模拟组件和纵向震动模拟组件周期性地施加应力，从而模拟破坏作用最大的面波对于桥墩的破坏作用，使得抗震韧性测试更具真实性，可更准确地获得桥墩在真实地震中的抗震性能，进一步地，可基于传感组件获得的实测的应力数据来确定桥墩在震动过程中收到的实际应力，确定抗震应力承受评分，并基于裂缝检测组件的实测数据来确定抗震破坏性评分，从而通过实测数据来模拟桥墩在地震中的真实状况以及地震对于桥墩的影响，可客观且准确地描述桥墩的抗震韧性。在设置震动模拟设备时，通过合理设置第一横向震动模拟组件、第二横向震动模拟组件和纵向震动模拟组件的功率，使其产生周期性的推力，从而推动承台内的质点按照逆进椭圆的轨迹进行运动，以模拟面波对于承台和桥墩的影响，提升模拟的真实性，便于确定桥墩在真实地震中的抗震性能。在确定抗震应力承受评分时，可通过应力的传递规律设置第一应力传感组件在震动过程中检测到的平均应力的权重，并基于承台的支撑作用设置第二应力传感组件检测到的平均应力的权重，进而确定抗震应力承受评分，以用于表示在承台承受的震动影响相同的情况下，对于桥墩的影响，客观且准确地描述桥墩与承台的设计的合理性。在确定抗震破坏性评分时，可通过受到震动而被破坏的区域面积占比，以及裂缝的相对深度两个方面来描述桥墩受到震动的影响，获得抗震破坏性评分，从而准确且客观地描述震动对于桥墩的破坏影响。在确定抗震韧性评分时，可通过设置相同的实验参数，分别对具有普通结构的对照桥墩和具有特殊抗震结构的实验桥墩进行抗震韧性检测，从而分别获得二者的抗震韧性评分，从而基于抗震韧性评分的比较，来准确且客观地确定实验桥墩相对于普通桥墩的抗震设计是否更合理。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本发明。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将更清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例；

图1示例性地示出根据本发明实施例的用于桥墩抗震韧性检测的装置的示意图；

图2示例性地示出根据本发明实施例的震动模拟设备的示意图；

图3示例性地示出根据本发明实施例的第一功率函数的示意图；

图4示例性地示出根据本发明实施例的第二功率函数的示意图；

图5示例性地示出根据本发明实施例的第三功率函数的示意图；

图6示例性地示出根据本发明实施例的实验桥墩的示意图；

图7示例性地示出根据本发明实施例的用于桥墩抗震韧性检测的方法的流程图；

附图标记：1-震动模拟设备，2-传感组件，3-裂缝检测组件，4-处理器，5-桥墩，6-承台，7-加台，8-第二竖向钢筋，9-第三竖向钢筋，11-第一横向震动模拟组件，12-第二横向震动模拟组件，13-纵向震动模拟组件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1示例性地示出根据本发明实施例的用于桥墩抗震韧性检测的装置的示意图，所述装置包括：震动模拟设备1，传感组件2、裂缝检测组件3和处理器4；其中，所述震动模拟设备1包括设置于承台6两侧的第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12，和设置于承台6下方的纵向震动模拟组件13，所述第一横向震动模拟组件11、第二横向震动模拟组件12和所述纵向震动模拟组件13均包括推力产生机构和推力传导机构，所述推力产生机构用于根据所述处理器4的指令产生周期性的推力，所述推力传导机构与所述桥墩5和承台6接触，用于将产生的推力传导至承台6；所述传感组件2包括设置于承台6的混凝土内的多个位置处的第一应力传感组件，设置于桥墩5的混凝土内的多个位置处的第二应力传感组件，所述第一应力传感组件用于在震动过程中检测承台6内所受的第一应力，所述第二应力传感组件用于在震动过程中检测桥墩5内所承受的第二应力；所述裂缝检测组件3用于在震动过程结束后，检测桥墩5上出现的裂缝的数量、位置和深度；所述处理器4用于执行以下步骤：步骤S101，产生周期性的功率控制指令，并发送至震动模拟设备1，使得第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12以及所述纵向震动模拟组件13根据功率控制指令产生大小周期性变化的推力，并施加至所述承台6；步骤S102，根据所述传感组件2获得的所述第一应力和所述第二应力，确定桥墩5的抗震应力承受评分；步骤S103，根据所述裂缝的数量、尺寸和深度，确定桥墩5的抗震破坏性评分；步骤S104，根据所述抗震应力承受评分和所述抗震破坏性评分，确定抗震韧性评分；步骤S105，根据所述抗震韧性评分，生成抗震韧性检测报告。

根据本发明的实施例的桥墩抗震韧性检测的装置，可在承台6两侧设置第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12，并在承台6下方设置纵向震动模拟组件13，从而可对桥墩5和承台6施加周期性的应力，从而模拟地震波对桥墩5和承台6的作用，可对桥墩5的特定构型进行抗震韧性测试，并且，处理器4可产生周期性的功率控制指令，从而控制第一横向震动模拟组件11、第二横向震动模拟组件12和纵向震动模拟组件13周期性地施加应力，从而模拟破坏作用最大的面波对于桥墩5的破坏作用，使得抗震韧性测试更具真实性，可更准确地获得桥墩5在真实地震中的抗震性能，进一步地，可基于传感组件2获得的实测的应力数据来确定桥墩5在震动过程中收到的实际应力，确定抗震应力承受评分，并基于裂缝检测组件3的实测数据来确定抗震破坏性评分，从而通过实测数据来模拟桥墩5在地震中的真实状况以及地震对于桥墩5的影响，可客观且准确地描述桥墩5的抗震韧性。

图2示例性地示出根据本发明实施例的震动模拟设备的示意图。

根据本发明的一个实施例，第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12分别设置于承台6的两侧，且第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12的推力传导机构与承台6表面接触，用于将产生的推力施加至承台6。并且，第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12分别固定在地面上，从而不会因承台6对第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12的反推力而使得第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12与承台6分离。纵向震动模拟组件13设置于承台6的下方，且纵向震动模拟组件13的推力传导机构与承台6表面接触，用于将产生的推力施加至承台6。第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12，以及纵向震动模拟组件13均可按照处理器产生的指令来产生周期性的推力，从而模拟地震波中破坏作用最大的面波对桥墩5的破坏作用。

根据本发明的一个实施例，传感组件2包括设置于承台6的混凝土内的多个位置处的第一应力传感组件，设置于桥墩5的混凝土内的多个位置处的第二应力传感组件，在设置传感组件时，可对承台6的混凝土结构进行钻孔，并在孔中设置第一应力传感组件，并可对桥墩5的混凝土结构进行钻孔，并在孔中设置第二应力传感组件。或者，可在建造桥墩5和承台6时，直接将第一应力传感组件和第二应力传感组件浇筑于特定位置，本发明对设置传感组件2的具体方式不做限制。在震动模拟设备1施加推力模拟地震的震动过程中，第一应力传感组件用于在震动过程中检测承台6内所受的第一应力，所述第二应力传感组件用于在震动过程中检测桥墩5内所承受的第二应力，从而确定承台6和桥墩5在震动过程中所承受的应力，即，模拟地震对承台6和桥墩5施加的作用。

根据本发明的一个实施例，裂缝检测组件3可包括摄像头、超声波检测组件等，可在模拟地震的震动过程结束后，对裂缝的数量、位置和深度等数据进行检测，从而确定模拟地震对桥墩造成的影响。

根据本发明的一个实施例，处理器4可产生周期性的功率控制指令，从而控制震动模拟设备1的第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12以及纵向震动模拟组件13产生周期性的推力，例如，第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12以及纵向震动模拟组件13使用的产生推力的设备为液压设备，其产生的推力与其功率正相关，因此，处理器可对其功率进行设置，从而控制其产生的推力的大小。所述周期性的功率控制指令，即为控制第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12以及纵向震动模拟组件13的功率发生周期性的变化的指令，从而可控制其推力产生周期性的变化。进一步地，可控制第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12以及纵向震动模拟组件13三者进行合理地配合，使三者产生的推力的合力能够模拟面波对于桥墩5和承台6的作用。

根据本发明的一个实施例，步骤S101包括：步骤S1011，设置震动周期；步骤S1012，根据所述震动周期和震动模拟设备1的最大功率，设置位于承台6一侧的第一横向震动模拟组件11的第一功率控制信号，位于承台6另一侧的第二横向震动模拟组件12的第二功率控制信号和纵向震动模拟组件13的第三功率控制信号；步骤S1013，根据所述第一功率控制信号、所述第二功率控制信号和所述第三功率控制信号，生成所述功率控制指令，并发送至震动模拟设备1。

根据本发明的一个实施例，为了模拟地震的面波对承台6和桥墩5的影响，可设置较短的震动周期，例如，震动周期设置为0.5秒、1秒或2秒等，本发明对震动周期的具体时长不做限制。

根据本发明的一个实施例，可在以上设置的震动周期内，合理设置第一横向震动模拟组件11的第一功率控制信号、第二横向震动模拟组件12的第二功率控制信号和纵向震动模拟组件13的第三功率控制信号，使得第一横向震动模拟组件11、第二横向震动模拟组件12和纵向震动模拟组件13产生的推力的合力能够模拟面波对于桥墩5和承台6的作用。

根据本发明的一个实施例，步骤S1012包括：根据公式（一）、公式（二）和公式（三），确定位于承台6一侧的第一横向震动模拟组件11的第一功率随时间变化的第一功率函数，承台6另一侧的第二横向震动模拟组件12的第二功率随时间变化的第二功率函数，以及纵向震动模拟组件13的第三功率随时间变化的第三功率函数，

（一），

（二），

（三），

其中，为所述震动模拟设备1的最大功率，为所述震动周期，为任意整数，t为时间变量，和为小于或等于1的预设系数；根据所述第一功率函数，确定第一功率控制信号；根据所述第二功率函数，确定第二功率控制信号；根据所述第三功率函数，确定第三功率控制信号。

图3示例性地示出根据本发明实施例的第一功率函数的示意图；图4示例性地示出根据本发明实施例的第二功率函数的示意图；图5示例性地示出根据本发明实施例的第三功率函数的示意图。

根据本发明的一个实施例，图3示出第一功率函数在一个周期内的图像，即，第一横向震动模拟组件11的功率与时间的关系图，图4示出第二功率函数在一个周期内的图像，即，第二横向震动模拟组件12的功率与时间的关系图，图5示出第三功率函数在一个周期内的图像，即，纵向震动模拟组件13的功率与时间的关系图。并且，由于震动模拟设备的功率与其产生的推力正相关，因此，震动模拟设备产生的推力与以上图像的周期性和规律性一致，只是量纲与幅值与以上图像有所不同。

根据本发明的一个实施例，在面波的影响下，受面波影响的物体内的质点的运动轨迹为与面波传播方向相反的逆进椭圆，即，质点在竖直平面内，按照逆时针的椭圆的轨迹运动。因此，质点的运动为在一个周期中的第一个四分之一周期内，质点由原位沿椭圆弧运动至椭圆轨迹的最右端，高度未达到椭圆最大高度；在一个周期中的第二个四分之一周期内，质点由上述位置沿椭圆弧运动至椭圆最大高度的位置，且该位置与原位在横向上的坐标一致；在一个周期中的第三个四分之一周期内，质点由上述位置沿椭圆弧运动至椭圆轨迹的最左端，高度与第一个四分之一周期的结束时刻的质点位置等高；在一个周期中的最后一个四分之一周期内，质点由上述位置运动回原位。

根据本发明的一个实施例，为模拟上述质点的运动规律，第一功率函数在第一个四分之一周期内按照公式（一）描述规律逐步增大，并在第一个四分之一周期的结束时刻达到最大值，第二功率函数在前半个周期内为0，第三功率函数在第一个四分之一周期内按照公式（三）描述规律逐步增大，且在第一个四分之一周期的结束时刻未达到最大值。在这种情况下，位于承台6一侧的第一横向震动模拟组件11产生的推力逐步增大，且在第一个四分之一周期的结束时刻达到最大值，因此，在第一个四分之一周期的结束时刻使质点到达椭圆轨迹的最右端，且在此过程中由于纵向震动模拟组件13产生的推力逐步增大，因此，质点在第一个四分之一周期内不断升高，综合第一横向震动模拟组件11和纵向震动模拟组件13产生的推力，使质点在第一个四分之一周期内，由原位沿椭圆弧运动至椭圆轨迹的最右端，高度还未达到椭圆最大高度。

根据本发明的一个实施例，第一功率函数在第二个四分之一周期内按照公式（一）描述规律逐步减小，并在前半个周期的结束时刻达到恢复至0，第二功率函数在前半个周期内为0，第三功率函数在第二个四分之一周期内按照公式（三）描述规律逐步增大且达到最大值。在这种情况下，位于承台6一侧的第一横向震动模拟组件11产生的推力逐步减小，且在前半个周期的结束时刻减小至0，因此，在前半个周期的结束时刻使质点与原位在横向上的坐标一致，且在此过程中由于纵向震动模拟组件13产生的推力仍在逐步增大，且在前半周期结束时达到最大值，因此，质点在第二个四分之一周期内不断升高，且在前半周期结束时达到椭圆轨迹的最高点，综合第一横向震动模拟组件11和纵向震动模拟组件13产生的推力，使质点在第二个四分之一周期内，由上述位置沿椭圆弧运动至椭圆轨迹的最高点，且该最高点与原位在横向上的坐标一致。

根据本发明的一个实施例，第一功率函数在后半个周期内为0，第二功率函数在第三个四分之一周期内按照公式（二）描述规律逐步增大，并在第三个四分之一周期的结束时刻达到最大值，第三功率函数在第三个四分之一周期内按照公式（三）描述规律逐步减小，且在第三个四分之一周期的结束时刻的函数值与第一个四分之一周期的结束时刻的函数值相等。在这种情况下，位于承台6另一侧第二横向震动模拟组件12产生的推力逐步增大，且在第三个四分之一周期的结束时刻达到最大值，因此，在第三个四分之一周期的结束时刻使质点到达椭圆轨迹的最左端，且在此过程中由于纵向震动模拟组件13产生的推力逐步减小，因此，质点在第三个四分之一周期内不断降低，综合第二横向震动模拟组件12和纵向震动模拟组件13产生的推力，使质点在第三个四分之一周期内，由最高点运动至椭圆轨迹的最右端，此时质点的高度与第一个四分之一周期结束时的高度一致。

根据本发明的一个实施例，第一功率函数在后半个周期内为0，第二功率函数在最后一个四分之一周期内按照公式（二）描述规律逐步减小，并在最后一个四分之一周期的结束时刻减小至0，第三功率函数在最后一个四分之一周期内按照公式（三）描述规律逐步减小，且在最后一个四分之一周期的结束时刻减小至0。在这种情况下，位于承台6另一侧第二横向震动模拟组件12产生的推力逐步减小，在最后一个四分之一周期的结束时刻减小至0，且纵向震动模拟组件13产生的推力逐步减小，因此，质点在最后一个四分之一周期内不断降低，且在震动周期结束时高度减小至0。综合第二横向震动模拟组件12和纵向震动模拟组件13产生的推力，使质点在最后一个四分之一周期内，由前述位置运动回原位。

根据本发明的一个实施例，以上描述了在一个震动周期内震动模拟设备的功率变化规律与其产生的推力的变化规律，以及在其产生的推力的作用下，承台内的质点的运动规律，可基于上述规律产生第一功率控制信号、第二功率控制信号和第三功率控制信号，从而对震动模拟设备的功率进行控制，可在多个震动周期内，多次重复进行模拟，从而可模拟面波对于承台的影响。进一步地，上述推力可由承台传导至桥墩，因此，桥墩同样受到上述推力的影响，从而可模拟面波对于桥墩的影响。

通过这种方式，通过合理设置第一横向震动模拟组件11、第二横向震动模拟组件12和纵向震动模拟组件13的功率，使其产生周期性的推力，从而推动承台6内的质点按照逆进椭圆的轨迹进行运动，以模拟面波对于承台6和桥墩5的影响，提升模拟的真实性，便于确定桥墩在真实地震中的抗震性能。

根据本发明的一个实施例，震动过程可包括多个震动周期，可在震动过程中的每个周期不断重复上述模拟，并在震动过程中的多个时刻不断获取第一应力传感组件检测到的第一应力，以及第二应力传感组件检测到的第二应力，进而基于第一应力和第二应力桥墩5的抗震应力承受评分，以用于描述地震对承台6和桥墩5施加的作用。

根据本发明的一个实施例，步骤S102包括：步骤S1021，获取多个第一应力传感组件在震动过程中的多个时刻的第一应力；步骤S1022，获取多个第一应力传感组件的位置与桥墩5底部的竖直距离数据；步骤S1023，获取多个第二应力传感组件在震动过程中的多个时刻的第二应力；步骤S1024，获取多个第二应力传感组件的位置与承台6中轴之间的水平距离数据；步骤S1025，根据所述第一应力、所述第二应力、所述竖直距离数据和所述水平距离数据，确定桥墩5的抗震应力承受评分。

根据本发明的一个实施例，步骤S1025包括：根据公式（四），确定桥墩5的抗震应力承受评分，

（四），

其中，为第i个第一应力传感组件在震动过程中的第j个时刻的第一应力，为桥墩5高度，为第i个第一应力传感组件对应的竖直距离数据，为第一应力传感组件的数量，为第k个第二应力传感组件在震动过程中的第j个时刻的第二应力，为第k个第二应力传感组件对应的水平距离数据，为承台6的长度，为第二应力传感器的数量，j≤n，i≤，k≤，且j、n、i、、k和均为正整数。

根据本发明的一个实施例，在公式（四）中，为第i个第一应力传感组件在震动过程中检测到的平均应力，并且，由于震动过程中应力的传导方向为由下至上，因此，高度越低的第一应力传感组件所在的位置受到更大应力且遭到更大破坏的可能性更高，因此，可对高度较低的第一应力传感组件检测到的平均应力赋予更高的权重，从而更准确地描述震动对于整个桥墩的各个位置的影响。因此，可将作为第i个第一应力传感组件在震动过程中检测到的平均应力的权重，从而使得高度较低的第一应力传感组件检测到的平均应力的权重较大。在加权平均后获得，即，各个第一应力传感组件在震动过程中检测到的加权平均应力，可用于描述震动对于整个桥墩的各个位置的影响。

根据本发明的一个实施例，在公式（四）中，为第k个第二应力传感组件在震动过程中检测到的平均应力，并且，由于承台的作用为对桥墩进行支撑，因此，其中轴位置为支撑桥墩的中心位置，即，越靠近中轴的位置遭到破坏，对于其支撑作用的影响越严重，因此，可为靠近中轴位置的第二应力传感组件检测到的平均应力赋予更高的权重。因此，可将作为第k个第二应力传感组件检测到的平均应力的权重，从而使得越靠近中轴位置的第二应力传感组件检测到的平均应力的权重越大。在加权平均后获得，即，各个第二应力传感组件在震动过程中检测到的加权平均应力，可用于描述震动对于整个承台的各个位置的影响。

根据本发明的一个实施例，以上二者相比，可获得抗震应力承受评分，该抗震应力承受评分可用于表示，在震动桥墩和承台的影响之间的比值，其中，承台为直接接收震动影响的结构，因此，该比值越小，则表示在承台承受的震动影响相同的情况下，对于桥墩的影响越小，即，桥墩未受到较大的影响，震动对于桥墩的破坏较小，桥墩与承台的设计更为合理。

通过这种方式，可通过应力的传递规律设置第一应力传感组件在震动过程中检测到的平均应力的权重，并基于承台6的支撑作用设置第二应力传感组件检测到的平均应力的权重，进而确定抗震应力承受评分，以用于表示在承台6承受的震动影响相同的情况下，对于桥墩的影响，客观且准确地描述桥墩5与承台6的设计的合理性。

根据本发明的一个实施例，在震动过程结束后，可通过裂缝检测组件3来检测震动对桥墩造成的破坏，即，裂缝的数量、位置和深度。

根据本发明的一个实施例，步骤S103包括：步骤S1031，通过裂缝检测组件3的摄像头拍摄桥墩5的四个侧面的图像，并根据裂缝的位置，确定裂缝在桥墩5的各个侧面的图像中的位置；步骤S1032，根据裂缝在桥墩5的各个侧面的图像中的位置，确定各个侧面的图像中对裂缝进行框选的最小矩形框；步骤S1033，通过裂缝检测组件3中的超声波检测组件，确定各个裂缝的深度最大值；步骤S1034，根据所述最小矩形框、所述深度最大值和所述裂缝的数量，确定桥墩5的抗震破坏性评分。

根据本发明的一个实施例，可在每个侧面的图像中检测出裂缝所在的位置和桥墩轮廓所在的位置，并对每条裂缝所在的位置使用最小矩形框进行框选，该最小矩形框内的区域可认为是被震动破坏的区域，在每个侧面的图像中，所有裂缝对应的最小矩形框在桥墩轮廓内的区域中的面积占比越大，则表示受到震动而被破坏的区域越大，桥墩受到的震动的影响也越大。

根据本发明的一个实施例，步骤S1034包括：根据公式（五）确定桥墩5的抗震破坏性评分,

（五），

其中，为第y个侧面的图像中的第x个最小矩形框的面积，为第y个侧面的图像中的桥墩5侧面所在范围的面积，为第y个侧面的图像中的最小矩形框的数量，为裂缝的数量，为第z条裂缝的深度最大值，为桥墩5的宽度，z≤，x≤，y≤4，且z、、x、和y均为正整数。

根据本发明的一个实施例，在公式（五）中，为第y个侧面的图像中所有最小矩形框的总面积，即为四个侧面的图像中所有最小矩形框的总面积，则为四个侧面的图像中桥墩轮廓内的区域的总面积，二者的比值即为所有裂缝对应的最小矩形框在桥墩轮廓内的区域中的面积占比，如上所述，该面积占比越大，则表示桥墩受到的震动的影响越大。

根据本发明的一个实施例，在公式（五）中，为第z个裂缝的最大深度与桥墩5的宽度的比值，可作为第z个裂缝的相对深度，因此，为所有裂缝的平均相对深度，该平均相对深度越大，则裂缝的平均深度越深，表示桥墩受到的震动的影响越大。

根据本发明的一个实施例，以上两项相乘，可获得抗震破坏性评分，可用于描述震动对于桥墩的破坏影响。

通过这种方式，可通过受到震动而被破坏的区域面积占比，以及裂缝的相对深度两个方面来描述桥墩5受到震动的影响，获得抗震破坏性评分，从而准确且客观地描述震动对于桥墩5的破坏影响。

根据本发明的一个实施例，在确定抗震韧性评分时，可将桥墩的抗震应力承受评分和抗震破坏性评分相乘，获得桥墩的抗震韧性评分，可用于描述在承台承受的震动影响相同的情况下，震动对于桥墩的总体影响，该总体影响越小，则表示桥墩承受的应力越小，受到的破坏也越小，则桥墩的设计更为合理。

根据本发明的一个实施例，可基于各个桥墩的抗震韧性评分，来确定各种桥墩相对于普通的对照桥墩的设计是否更为合理。

根据本发明的一个实施例，步骤S104包括：步骤S1041，根据公式（六），获得对照桥墩的抗震韧性评分，

（六），

其中，为对照桥墩的抗震应力承受评分，为对照桥墩的抗震破坏性评分，所述对照桥墩包括桥墩5和承台6，所述桥墩5位于所述承台6之上，且桥墩5的中轴线与承台6的中轴线重合，在对照桥墩5内，包括第一竖向钢筋，所述第一竖向钢筋的长度等于桥墩5和承台6的高度之和，第一竖向钢筋被桥墩5和承台6的混凝土结构浇筑在内，第一竖向钢筋与混凝土结构直接接触；步骤S1042，根据公式（七），获得实验桥墩的抗震韧性评分，

（七），

其中，为实验桥墩的抗震应力承受评分，为实验桥墩的抗震破坏性评分，所述实验桥墩包括桥墩5、加台7和承台6，加台7位于承台6之上，桥墩5位于加台7之上，且桥墩5的中轴线、加台7的中轴线和承台6的中轴线重合，在实验桥墩内包括第二竖向钢筋8，所述第二竖向钢筋8的长度等于桥墩5、加台7和承台6的高度之和，第二竖向钢筋8的第一预设结构段与桥墩5、加台7和承台6的混凝土结构不接触，第二竖向钢筋8上除第一预设结构段之外的其他位置与混凝土结构接触，所述第一预设结构段在竖直方向的高度范围包括桥墩5的底部高度至桥墩5的第一预设高度的范围，加台7的高度范围，以及承台6的顶部高度至承台6的第二预设高度的范围，在加台7与承台6中包括第三竖向钢筋9，所述第三竖向钢筋9的长度等于加台7与承台6的高度之和，所述第三竖向钢筋9为形状记忆合金钢筋，第三竖向钢筋9的第二预设结构段与加台7和承台6的混凝土结构不接触，第三竖向钢筋9上除第二预设结构段之外的其他位置与混凝土结构接触，第二预设结构段在竖直方向的高度范围包括加台7的底部高度至加台7的第三预设高度的范围，以及承台6的顶部高度至承台6的第二预设高度的范围。

根据本发明的一个实施例，对照桥墩即为普通桥墩，包括桥墩和承台，且在浇筑桥墩和承台时，在内部浇筑有多个第一竖向钢筋，从而提升其刚度与支撑性能，在浇筑过程中第一竖向钢筋被桥墩5和承台6的混凝土结构浇筑在内，第一竖向钢筋与混凝土结构直接接触，因此，在承台和桥墩受到较大的震动和应力，导致第一竖向钢筋形变时，其应力会直接传导至混凝土结构，可能会引起混凝土结构开裂，从而降低其刚度和支撑性能。

图6示例性地示出根据本发明实施例的实验桥墩的示意图。

根据本发明的一个实施例，实验桥墩相比于对照桥墩，在承台6和桥墩5之间设置了加台7，总而进一步提升桥墩在强震时的稳定性。并且，其第二竖向钢筋8在设置方式上有别于对照桥墩的第一竖向钢筋，第二竖向钢筋8的第一预设结构段（即，被虚线框所框选的结构段）与桥墩5、加台7和承台6的混凝土结构不接触，第二竖向钢筋8上除第一预设结构段之外的其他位置与混凝土结构接触。在示例中，可在浇筑第二竖向钢筋8时，对第一预设结构段进行包裹，从而实现第一预设结构段与混凝土不接触的目的，由于震动的传导方向为自下而上，而第一预设结构段设置于实验桥墩的下方，使得第二竖向钢筋在承受震动发生形变时，不会接触到混凝土，进而在震动中使实验桥墩构成受控摇摆体系，通过增大摆动空间，来减少应力向上传导至桥墩5的混凝土中，从而降低桥墩5出现开裂现象的可能性，提升实验桥墩的整体抗震性能。如图6所示，第一预设结构段在竖直方向的高度范围包括桥墩5的底部高度至桥墩5的第一预设高度的范围，加台7的高度范围，以及承台6的顶部高度至承台6的第二预设高度的范围。

根据本发明的一个实施例，加台7与承台6中包括多个第三竖向钢筋9，第三竖向钢筋9为形状记忆合金钢筋，可提升其在强震作用下的自复位能力。并且，类似于第二竖向钢筋8，在第三竖向钢筋9中，设置第二预设结构段（即，被虚线框所框选的结构段），从而降低桥墩5出现开裂现象的可能性，提升实验桥墩的整体抗震性能。如图6所示，第二预设结构段在竖直方向的高度范围包括加台7的底部高度至加台7的第三预设高度的范围，以及承台6的顶部高度至承台6的第二预设高度的范围。

根据本发明的一个实施例，可对实验桥墩和对照桥墩使用相同的实验参数进行实验，例如，在对二者进行实验的过程中，震动过程的总时长、震动周期、第一功率控制信号、第二功率控制信号和第三功率控制信号均相同，并分别通过公式（六）和公式（七）确定各自的抗震韧性评分。

通过这种方式，可通过设置相同的实验参数，分别对具有普通结构的对照桥墩和具有特殊抗震结构的实验桥墩进行抗震韧性检测，从而分别获得二者的抗震韧性评分，从而基于抗震韧性评分的比较，来准确且客观地确定实验桥墩相对于普通桥墩的抗震设计是否更合理。

根据本发明的一个实施例，所述处理器4还用于执行：步骤S106，根据公式（八），确定实验桥墩与对照桥墩的抗震韧性对比评分，

（八），

根据本发明的一个实施例，可求解实验桥墩的抗震韧性评分与对照桥墩的抗震韧性评分的比值，如上所述，抗震韧性评分可用于描述震动对于桥墩的总体影响以及桥墩受到的破坏，抗震韧性评分越小，则桥墩的设计越合理，因此，如果抗震韧性对比评分小于1，则说明实验桥墩的设计相对于普通桥墩更为合理，其特殊抗震结构的设计是合理的，可有助于减少强震对于桥墩的破坏，提升桥墩的稳定性和抗震韧性，对提高我国桥梁的防震减灾能力具有重要的应用价值和工程意义。

根据本发明的一个实施例，可基于抗震韧性评分，生成抗震韧性检测报告，例如，可在抗震韧性检测报告中分别记录实验桥墩和对照桥墩的抗震韧性评分，并记录二者的抗震韧性对比评分，从而可简洁明了地展示实验桥墩的设计合理性。

根据本发明的实施例的桥墩抗震韧性检测的装置，可在承台6两侧设置第一横向震动模拟组件11和第二横向震动模拟组件12，并在承台6下方设置纵向震动模拟组件13，从而可对桥墩5和承台6施加周期性的应力，从而模拟地震波对桥墩5和承台6的作用，可对桥墩5的特定构型进行抗震韧性测试，并且，处理器4可产生周期性的功率控制指令，从而第一横向震动模拟组件11、第二横向震动模拟组件12和纵向震动模拟组件13周期性地施加应力，从而模拟破坏作用最大的面波对于桥墩5的破坏作用，使得抗震韧性测试更具真实性，可更准确地获得桥墩5在真实地震中的抗震性能，进一步地，可基于传感组件2获得的实测的应力数据来确定桥墩5在震动过程中收到的实际应力，确定抗震应力承受评分，并基于裂缝检测组件3的实测数据来确定抗震破坏性评分，从而通过实测数据来模拟桥墩5在地震中的真实状况以及地震对于桥墩5的影响，可客观且准确地描述桥墩5的抗震韧性。在设置震动模拟设备时，通过合理设置第一横向震动模拟组件11、第二横向震动模拟组件12和纵向震动模拟组件13的功率，使其产生周期性的推力，从而推动承台6内的质点按照逆进椭圆的轨迹进行运动，以模拟面波对于承台6和桥墩5的影响，提升模拟的真实性，便于确定桥墩在真实地震中的抗震性能。在确定抗震应力承受评分时，可通过应力的传递规律设置第一应力传感组件在震动过程中检测到的平均应力的权重，并基于承台6的支撑作用设置第二应力传感组件检测到的平均应力的权重，进而确定抗震应力承受评分，以用于表示在承台6承受的震动影响相同的情况下，对于桥墩的影响，客观且准确地描述桥墩5与承台6的设计的合理性。在确定抗震破坏性评分时，可通过受到震动而被破坏的区域面积占比，以及裂缝的相对深度两个方面来描述桥墩5受到震动的影响，获得抗震破坏性评分，从而准确且客观地描述震动对于桥墩5的破坏影响。在确定抗震韧性评分时，可通过设置相同的实验参数，分别对具有普通结构的对照桥墩和具有特殊抗震结构的实验桥墩进行抗震韧性检测，从而分别获得二者的抗震韧性评分，从而基于抗震韧性评分的比较，来准确且客观地确定实验桥墩相对于普通桥墩的抗震设计是否更合理。

图7示例性地示出根据本发明实施例的用于桥墩抗震韧性检测的方法的流程图，所述方法包括：

步骤S201，通过处理器4产生周期性的功率控制指令，并发送至震动模拟设备1，使得第一横向震动模拟组件11、第二横向震动模拟组件12以及纵向震动模拟组件13根据功率控制指令产生大小周期性变化的推力，并施加至承台6，其中，所述震动模拟设备1包括设置于承台6两侧的第一横向震动模拟组件11、第二横向震动模拟组件12，和设置于承台6下方的纵向震动模拟组件13，所述第一横向震动模拟组件11、第二横向震动模拟组件12和所述纵向震动模拟组件13均包括推力产生机构和推力传导机构，所述推力产生机构用于根据功率控制指令产生周期性的推力，所述推力传导机构与所述桥墩5和承台6接触，用于将产生的推力传导至承台6；

步骤S202，根据传感组件2获得的第一应力和第二应力，确定桥墩5的抗震应力承受评分，其中，所述传感组件2包括设置于承台6的混凝土内的多个位置处的第一应力传感组件，设置于桥墩5的混凝土内的多个位置处的第二应力传感组件，所述第一应力传感组件用于在震动过程中检测承台6内所受的第一应力，所述第二应力传感组件用于在震动过程中检测桥墩5内所承受的第二应力；

步骤S203，根据裂缝的数量、尺寸和深度，确定桥墩5的抗震破坏性评分，其中，裂缝检测组件3用于在震动过程结束后，检测桥墩5上出现的裂缝的数量、位置和深度；

步骤S204，根据所述抗震应力承受评分和所述抗震破坏性评分，确定抗震韧性评分；

步骤S205，根据所述抗震韧性评分，生成抗震韧性检测报告。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种用于桥墩抗震韧性检测的装置，其特征在于，包括：震动模拟设备（1），传感组件（2）、裂缝检测组件（3）和处理器（4）；其中，所述震动模拟设备（1）包括设置于承台（6）两侧的第一横向震动模拟组件（11）和第二横向震动模拟组件（12），和设置于承台（6）下方的纵向震动模拟组件（13），所述第一横向震动模拟组件（11）、第二横向震动模拟组件（12）和所述纵向震动模拟组件（13）均包括推力产生机构和推力传导机构，所述推力产生机构用于根据所述处理器（4）的指令产生周期性的推力，所述推力传导机构与所述桥墩（5）和承台（6）接触，用于将产生的推力传导至承台（6）；所述传感组件（2）包括设置于承台（6）的混凝土内的多个位置处的第一应力传感组件，设置于桥墩（5）的混凝土内的多个位置处的第二应力传感组件，所述第一应力传感组件用于在震动过程中检测承台（6）内所受的第一应力，所述第二应力传感组件用于在震动过程中检测桥墩（5）内所承受的第二应力；所述裂缝检测组件（3）用于在震动过程结束后，检测桥墩（5）上出现的裂缝的数量、位置和深度；所述处理器（4）用于执行以下步骤：步骤S101，产生周期性的功率控制指令，并发送至震动模拟设备（1），使得所述第一横向震动模拟组件（11）和第二横向震动模拟组件（12）以及所述纵向震动模拟组件（13）根据功率控制指令产生大小周期性变化的推力，并施加至所述承台（6）；步骤S102，根据所述传感组件（2）获得的所述第一应力和所述第二应力，确定桥墩（5）的抗震应力承受评分；步骤S103，根据所述裂缝的数量、尺寸和深度，确定桥墩（5）的抗震破坏性评分；步骤S104，根据所述抗震应力承受评分和所述抗震破坏性评分，确定抗震韧性评分；步骤S105，根据所述抗震韧性评分，生成抗震韧性检测报告。

2.根据权利要求1所述的用于桥墩抗震韧性检测的装置，其特征在于，步骤S101包括：步骤S1011，设置震动周期；步骤S1012，根据所述震动周期和震动模拟设备（1）的最大功率，设置位于承台（6）一侧的第一横向震动模拟组件（11）的第一功率控制信号，位于承台（6）另一侧的第二横向震动模拟组件（12）的第二功率控制信号和纵向震动模拟组件（13）的第三功率控制信号；步骤S1013，根据所述第一功率控制信号、所述第二功率控制信号和所述第三功率控制信号，生成所述功率控制指令，并发送至震动模拟设备（1）。

3.根据权利要求2所述的用于桥墩抗震韧性检测的装置，其特征在于，步骤S1012包括：根据公式，，，确定位于承台（6）一侧的第一横向震动模拟组件（11）的第一功率随时间变化的第一功率函数，承台（6）另一侧的第二横向震动模拟组件（12）的第二功率随时间变化的第二功率函数，以及纵向震动模拟组件（13）的第三功率随时间变化的第三功率函数，其中，为所述震动模拟设备（1）的最大功率，为所述震动周期，为任意整数，t为时间变量，和为小于或等于1的预设系数；根据所述第一功率函数，确定第一功率控制信号；根据所述第二功率函数，确定第二功率控制信号；根据所述第三功率函数，确定第三功率控制信号。

4.根据权利要求1所述的用于桥墩抗震韧性检测的装置，其特征在于，步骤S102包括：步骤S1021，获取多个第一应力传感组件在震动过程中的多个时刻的第一应力；步骤S1022，获取多个第一应力传感组件的位置与桥墩（5）底部的竖直距离数据；步骤S1023，获取多个第二应力传感组件在震动过程中的多个时刻的第二应力；步骤S1024，获取多个第二应力传感组件的位置与承台（6）中轴之间的水平距离数据；步骤S1025，根据所述第一应力、所述第二应力、所述竖直距离数据和所述水平距离数据，确定桥墩（5）的抗震应力承受评分。

5.根据权利要求4所述的用于桥墩抗震韧性检测的装置，其特征在于，步骤S1025包括：根据公式，确定桥墩（5）的抗震应力承受评分，其中，为第i个第一应力传感组件在震动过程中的第j个时刻的第一应力，为桥墩（5）高度，为第i个第一应力传感组件对应的竖直距离数据，为第一应力传感组件的数量，为第k个第二应力传感组件在震动过程中的第j个时刻的第二应力，为第k个第二应力传感组件对应的水平距离数据，为承台（6）的长度，为第二应力传感器的数量，j≤n，i≤，k≤，且j、n、i、、k和均为正整数。

6.根据权利要求1所述的用于桥墩抗震韧性检测的装置，其特征在于，步骤S103包括：步骤S1031，通过裂缝检测组件（3）的摄像头拍摄桥墩（5）的四个侧面的图像，并根据裂缝的位置，确定裂缝在桥墩（5）的各个侧面的图像中的位置；步骤S1032，根据裂缝在桥墩（5）的各个侧面的图像中的位置，确定各个侧面的图像中对裂缝进行框选的最小矩形框；步骤S1033，通过裂缝检测组件（3）中的超声波检测组件，确定各个裂缝的深度最大值；步骤S1034，根据所述最小矩形框、所述深度最大值和所述裂缝的数量，确定桥墩（5）的抗震破坏性评分。

7.根据权利要求6所述的用于桥墩抗震韧性检测的装置，其特征在于，步骤S1034包括：根据公式，确定桥墩（5）的抗震破坏性评分,其中，为第y个侧面的图像中的第x个最小矩形框的面积，为第y个侧面的图像中的桥墩（5）侧面所在范围的面积，为第y个侧面的图像中的最小矩形框的数量，为裂缝的数量，为第z条裂缝的深度最大值，为桥墩（5）的宽度，z≤，x≤，y≤4，且z、、x、和y均为正整数。

8.根据权利要求1所述的用于桥墩抗震韧性检测的装置，其特征在于，步骤S104包括：步骤S1041，根据公式，获得对照桥墩的抗震韧性评分，其中，为对照桥墩的抗震应力承受评分，为对照桥墩的抗震破坏性评分，所述对照桥墩包括桥墩（5）和承台（6），所述桥墩（5）位于所述承台（6）之上，且桥墩（5）的中轴线与承台（6）的中轴线重合，在对照桥墩（5）内，包括第一竖向钢筋，所述第一竖向钢筋的长度等于桥墩（5）和承台（6）的高度之和，第一竖向钢筋被桥墩（5）和承台（6）的混凝土结构浇筑在内，第一竖向钢筋与混凝土结构直接接触；步骤S1042，根据公式，获得实验桥墩的抗震韧性评分，其中，为实验桥墩的抗震应力承受评分，为实验桥墩的抗震破坏性评分，所述实验桥墩包括桥墩（5）、加台（7）和承台（6），加台（7）位于承台（6）之上，桥墩（5）位于加台（7）之上，且桥墩（5）的中轴线、加台（7）的中轴线和承台（6）的中轴线重合，在实验桥墩内包括第二竖向钢筋（8），所述第二竖向钢筋（8）的长度等于桥墩（5）、加台（7）和承台（6）的高度之和，第二竖向钢筋（8）的第一预设结构段与桥墩（5）、加台（7）和承台（6）的混凝土结构不接触，第二竖向钢筋（8）上除第一预设结构段之外的其他位置与混凝土结构接触，所述第一预设结构段在竖直方向的高度范围包括桥墩（5）的底部高度至桥墩（5）的第一预设高度的范围，加台（7）的高度范围，以及承台（6）的顶部高度至承台（6）的第二预设高度的范围，在加台（7）与承台（6）中包括第三竖向钢筋（9），所述第三竖向钢筋（9）的长度等于加台（7）与承台（6）的高度之和，所述第三竖向钢筋（9）为形状记忆合金钢筋，第三竖向钢筋（9）的第二预设结构段与加台（7）和承台（6）的混凝土结构不接触，第三竖向钢筋（9）上除第二预设结构段之外的其他位置与混凝土结构接触，第二预设结构段在竖直方向的高度范围包括加台（7）的底部高度至加台（7）的第三预设高度的范围，以及承台（6）的顶部高度至承台（6）的第二预设高度的范围。

9.根据权利要求8所述的用于桥墩抗震韧性检测的装置，其特征在于，所述处理器（4）还用于执行：步骤S106，根据公式，确定实验桥墩与对照桥墩的抗震韧性对比评分。

10.一种用于桥墩抗震韧性检测的方法，其特征在于，包括：步骤S201，通过处理器（4）产生周期性的功率控制指令，并发送至震动模拟设备（1），使得第一横向震动模拟组件（11）和第二横向震动模拟组件（12）以及纵向震动模拟组件（13）根据功率控制指令产生大小周期性变化的推力，并施加至承台（6），其中，所述震动模拟设备（1）包括设置于承台（6）两侧的第一横向震动模拟组件（11）和第二横向震动模拟组件（12），和设置于承台（6）下方的纵向震动模拟组件（13），所述第一横向震动模拟组件（11）和第二横向震动模拟组件（12）以及所述纵向震动模拟组件（13）均包括推力产生机构和推力传导机构，所述推力产生机构用于根据功率控制指令产生周期性的推力，所述推力传导机构与所述桥墩（5）和承台（6）接触，用于将产生的推力传导至承台（6）；步骤S202，根据传感组件（2）获得的第一应力和第二应力，确定桥墩（5）的抗震应力承受评分，其中，所述传感组件（2）包括设置于承台（6）的混凝土内的多个位置处的第一应力传感组件，设置于桥墩（5）的混凝土内的多个位置处的第二应力传感组件，所述第一应力传感组件用于在震动过程中检测承台（6）内所受的第一应力，所述第二应力传感组件用于在震动过程中检测桥墩（5）内所承受的第二应力；步骤S203，根据裂缝的数量、尺寸和深度，确定桥墩（5）的抗震破坏性评分，其中，裂缝检测组件（3）用于在震动过程结束后，检测桥墩（5）上出现的裂缝的数量、位置和深度；步骤S204，根据所述抗震应力承受评分和所述抗震破坏性评分，确定抗震韧性评分；步骤S205，根据所述抗震韧性评分，生成抗震韧性检测报告。