一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng),包括:分別固定在上、下梁的墻式阻尼器內(nèi)板、外板、用于測(cè)定墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間水平方向剪力及水平方向相對(duì)位移的變量測(cè)量裝置、信號(hào)放大器、信號(hào)傳輸線和信號(hào)采集裝置；所述墻式阻尼器內(nèi)板、外板上均安裝有固定支架，變量測(cè)量裝置固定在所述支架上；所述變量測(cè)量裝置所采集信號(hào)，通過信號(hào)放大器、信號(hào)傳輸線至將所采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)采集裝置，再通過數(shù)據(jù)傳輸線最終將數(shù)字信號(hào)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。本實(shí)用新型可以解決通過對(duì)墻式阻尼器內(nèi)板與外板之間水平方向剪力及水平方向相對(duì)位移的測(cè)量，評(píng)估墻式阻尼器在地震作用下的耗能性能的技術(shù)問題。
【專利說明】—種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型提出了一種地震作用下對(duì)墻式阻尼器的耗能性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，涉及結(jié)構(gòu)工程【技術(shù)領(lǐng)域】與健康監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]常見的墻式阻尼器主要類型有墻式粘彈性阻尼器、墻式粘滯阻尼器及墻式金屬阻尼器，其工作原理均是依靠動(dòng)力作用下耗能材料或粘滯流體的剪切變形消耗振動(dòng)能量，實(shí)際應(yīng)用中墻式阻尼器兩端端板分別連接于上層和下層結(jié)構(gòu)梁，限制結(jié)構(gòu)層間變形的同時(shí)可以消耗振動(dòng)能量，減小結(jié)構(gòu)的振動(dòng)損傷。鑒于其耗能穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單、布置靈活、易于實(shí)現(xiàn)、維護(hù)簡(jiǎn)便，長(zhǎng)期使用優(yōu)勢(shì)明顯的特點(diǎn)，墻式阻尼器得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]健康監(jiān)測(cè)是指利用現(xiàn)場(chǎng)的無損傳感技術(shù)，分析通過被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，達(dá)到監(jiān)測(cè)被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)損傷或工作退化的位置與程度，并據(jù)此給出安全性評(píng)估。對(duì)重大工程結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與診斷對(duì)保證結(jié)構(gòu)運(yùn)行效率、保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重大意義，已成為現(xiàn)代工程越來越迫切的現(xiàn)實(shí)需求，也是土木工程學(xué)科發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域。目前，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展較為完善，針對(duì)阻尼器產(chǎn)品的健康監(jiān)測(cè)研究和實(shí)踐較少，阻尼器在地震作用下的耗能性能及工作能力目前研究不夠充分，切實(shí)可行的阻尼器地震下監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)不完善，沒有實(shí)際的工程應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提出一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)針對(duì)布設(shè)于建筑結(jié)構(gòu)樓層之間的、依靠?jī)?nèi)板與外板發(fā)生水平剪切變形耗能的墻式阻尼器，解決通過對(duì)墻式阻尼器內(nèi)板與外板之間水平方向剪力及水平方向相對(duì)位移的測(cè)量，評(píng)估墻式阻尼器在地震作用下的耗能性能的技術(shù)問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，包括:分別固定在上、下梁的墻式阻尼器內(nèi)板、外板、用于測(cè)定墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間水平方向剪力及水平方向相對(duì)位移的變量測(cè)量裝置、信號(hào)放大器、信號(hào)傳輸線和信號(hào)采集裝置；所述墻式阻尼器內(nèi)板、夕卜板上均安裝有固定支架，變量測(cè)量裝置固定在所述支架上；所述變量測(cè)量裝置所采集的信號(hào)，通過信號(hào)放大器、信號(hào)傳輸線，被送至將所采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)采集裝置，再通過數(shù)據(jù)傳輸線最終將數(shù)字信號(hào)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
[0007]在位移測(cè)量時(shí)，變量測(cè)量裝置使用的是測(cè)量墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間的水平方向相對(duì)位移的拉線式位移計(jì)。
[0008]在對(duì)小的剪切位移的測(cè)量時(shí)，變量測(cè)量裝置使用的是測(cè)定墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間的水平方向速度或加速度的傳感器。
[0009]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0010]本實(shí)用新型提出一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，通過地震觸發(fā)、變量測(cè)量、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)及傳輸，測(cè)定墻式阻尼器內(nèi)板與外板在地震作用下的水平方向的相對(duì)位移Au及水平方向剪力F，以此來評(píng)價(jià)此墻式阻尼器的地震性能，為實(shí)際工程中地震作用下墻式阻尼器的耗能性能的監(jiān)測(cè)提供了科學(xué)方法，具有較大的應(yīng)用空間與工程價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的墻式阻尼器地震性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)速度及加速度測(cè)量示意圖。
[0012]圖2為圖1中的A-A剖面示意圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型的墻式阻尼器地震性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)位移測(cè)量示意圖。
[0014]圖4為圖3中的B-B首I]面不意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明的工作流程圖。
[0016]圖中:I—上梁，2—外板，3—傳感器，4一內(nèi)板，5—下梁，6—耗能材料，71—地震觸發(fā)裝置，72—數(shù)據(jù)采集裝置，8—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，9一拉線式位移計(jì)，10—固定支架。

【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)用新型的一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，包括以下幾個(gè)部分:
[0018]變量測(cè)量裝置:墻式阻尼器內(nèi)板、外板上均安裝有固定支架，變量測(cè)量裝置固定在支架上，用于測(cè)定墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間水平方向剪力及水平方向相對(duì)位移；水平方向剪力通過剪力測(cè)力儀測(cè)定，或者通過應(yīng)變花測(cè)量三向應(yīng)變，換算成水平方向剪力。水平方向相對(duì)位移測(cè)量有三種構(gòu)造方式:第一種構(gòu)造方式為，采用拉線式位移計(jì)，直接測(cè)量墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間的水平方向相對(duì)位移△!!;第二種構(gòu)造方式為，在墻式阻尼器內(nèi)板和外板上分別安裝一個(gè)速度傳感器，測(cè)得內(nèi)板和外板水平方向速度，二者做差得到內(nèi)板和外板之間水平方向相對(duì)速度，通過積分運(yùn)算換算成內(nèi)外板水平方向相對(duì)位移Au ;第三種構(gòu)造方式為，在墻式阻尼器內(nèi)板和外板上分別安裝一個(gè)加速度傳感器，測(cè)得內(nèi)板和外板水平方向加速度，二者做差得到內(nèi)板和外板之間水平方向相對(duì)加速度，通過兩次積分運(yùn)算換算成墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間的水平方向相對(duì)位移Au。
[0019]數(shù)據(jù)采集裝置:變量測(cè)量裝置測(cè)得的信號(hào)通過信號(hào)傳輸線傳入數(shù)據(jù)采集裝置，并轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)；變量測(cè)量裝置可以為位移計(jì)、速度傳感器、加速度傳感器、力傳感器。優(yōu)選的，變量測(cè)量裝置所測(cè)信號(hào)通過信號(hào)放大器將信號(hào)放大后，傳入數(shù)據(jù)采集裝置。
[0020]地震觸發(fā)裝置:地震觸發(fā)裝置植入數(shù)據(jù)采集裝置或采集軟件中，使得該系統(tǒng)在一般情況下僅監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)但不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，地震作用下，墻式阻尼器的內(nèi)板與外板水平方向相對(duì)變形或相對(duì)加速度達(dá)到設(shè)定限值時(shí)開始采集數(shù)據(jù)，地震停止后停止采集。
[0021]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置:將數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)字信號(hào)通過數(shù)據(jù)線傳輸并存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，評(píng)估墻式阻尼器的地震耗能性能。
[0022]本實(shí)用新型的工作流程圖參見圖5。
[0023]下面描述一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】。
[0024]實(shí)施例一
[0025]如圖1所示，一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體包括地震觸發(fā)裝置71、拉線式位移計(jì)9、數(shù)據(jù)采集裝置72、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置8，拉線式位移計(jì)是本實(shí)施例中的變量測(cè)量裝置。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，墻式阻尼器內(nèi)板與外板上均安裝有固定支架10，拉線式位移計(jì)9固定在固定支架10上，拉線式位移計(jì)9通過信號(hào)傳輸線連接至數(shù)據(jù)采集裝置72，且拉線式位移計(jì)9測(cè)得的信號(hào)通過信號(hào)放大器將信號(hào)放大后，傳入數(shù)據(jù)采集裝置72，并將所采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，最終將信號(hào)通過信號(hào)傳輸線傳輸并存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置8。
[0026]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的示意圖，圖2為圖1中所示剖面示意圖，結(jié)合圖1及圖2所示，說明本實(shí)用新型提供的一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】。
[0027]地震觸發(fā)裝置71使得一種地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在一般情況下僅監(jiān)測(cè)但不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，地震發(fā)生時(shí)，上梁I與下梁5之間在水平方向發(fā)生相對(duì)變形，當(dāng)墻式阻尼器的內(nèi)板4與外板2水平方向的相對(duì)變形或加速度達(dá)到設(shè)定限值時(shí)開始采集并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，地震停止則停止采集。
[0028]系統(tǒng)工作時(shí)，拉線式位移計(jì)9測(cè)定墻式阻尼器內(nèi)板4和外板2之間的水平方向相對(duì)位移Au，將拉線式位移計(jì)9測(cè)得的位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將采集到的數(shù)據(jù)通過信號(hào)傳輸線傳輸并存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置8，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，評(píng)估墻式阻尼器的地震耗能性能。
[0029]實(shí)施例二
[0030]如圖3所示，一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體包括地震觸發(fā)裝置71、傳感器3、數(shù)據(jù)采集裝置72、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置8。其中，數(shù)據(jù)采集裝置72中植入了地震觸發(fā)裝置71，傳感器3是本實(shí)施例中的變量測(cè)量裝置，可以是速度傳感器和加速度傳感器。
[0031]其中，墻式阻尼器內(nèi)板2與外板4上均安裝有固定支架10，傳感器3固定在固定支架10上，傳感器3通過信號(hào)傳輸線連接至數(shù)據(jù)采集裝置72，且傳感器3測(cè)得的信號(hào)通過信號(hào)放大器將信號(hào)放大后，傳入數(shù)據(jù)采集裝置72，將所采集的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，最終將數(shù)字信號(hào)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置8。
[0032]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二提出的用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的示意圖，圖4為圖3中所示剖面示意圖，結(jié)合圖3及圖4說明本實(shí)用新型提供的一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】。
[0033]地震觸發(fā)裝置71使得一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在一般情況下僅監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，但不存儲(chǔ)，地震發(fā)生時(shí)，上梁I與下梁5之間水平方向相對(duì)變形，當(dāng)墻式阻尼器的內(nèi)板4與外板2水平方向相對(duì)變形或加速度達(dá)到設(shè)定限值時(shí)開始采集并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，地震停止后停止采集。
[0034]系統(tǒng)工作時(shí)，傳感器3測(cè)定墻式阻尼器內(nèi)板4和外板2之間的水平方向速度或加速度，二者做差得到內(nèi)板4和外板2之間水平方向相對(duì)速度或加速度，通過一次積分或二次積分運(yùn)算換算成內(nèi)板4和外板2之間水平方向相對(duì)位移Λ U。
[0035]將傳感器3測(cè)得的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將采集到的數(shù)據(jù)通過信號(hào)傳輸線傳輸并存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置8，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以此評(píng)估墻式阻尼器的地震耗能性倉泛。
[0036]上述實(shí)施例并非【具體實(shí)施方式】的窮舉，還可有其它的實(shí)施例，上述實(shí)施例目的在于說明本實(shí)用新型，而非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有由本實(shí)用新型簡(jiǎn)單變化而來的應(yīng)用均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，其特征在于，包括:分別固定在上、下梁的墻式阻尼器內(nèi)板、外板、用于測(cè)定墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間水平方向剪力及水平方向相對(duì)位移的變量測(cè)量裝置、信號(hào)放大器、信號(hào)傳輸線和信號(hào)采集裝置；所述墻式阻尼器內(nèi)板、外板上均安裝有固定支架，變量測(cè)量裝置固定在所述支架上；所述變量測(cè)量裝置所采集的信號(hào)，通過信號(hào)放大器、信號(hào)傳輸線，被送至將所采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)采集裝置，再通過數(shù)據(jù)傳輸線最終將數(shù)字信號(hào)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，其特征在于，在位移測(cè)量時(shí)，變量測(cè)量裝置使用的是測(cè)量墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間的水平方向相對(duì)位移的拉線式位移計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，其特征在于，在對(duì)小的剪切位移的測(cè)量時(shí)，變量測(cè)量裝置使用的是測(cè)定墻式阻尼器內(nèi)板和外板之間的水平方向速度或加速度的傳感器。
【文檔編號(hào)】G01M7/02GK204255398SQ201420376393
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】馬伯濤, 葛家琪, 張玲, 宋毛毛, 劉鑫剛 申請(qǐng)人:中國(guó)航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司