[實用新型]一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監測的系統

有效

• 申請號: 201420376393.1
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN204255398U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 馬伯濤;葛家琪;張玲;宋毛毛;劉鑫剛
• 申請（專利權）人: 中國航空規劃建設發展有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01M7/02
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 朱麗巖

技術領域

本實用新型提出了一種地震作用下對墻式阻尼器的耗能性能進行監測的系統，涉及結構工程技術領域與健康監測技術領域。

背景技術

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力作用下耗能材料或粘滯流體的剪切變形消耗振動能量，實際應用中墻式阻尼器兩端端板分別連接于上層和下層結構梁，限制結構層間變形的同時可以消耗振動能量，減小結構的振動損傷。鑒于其耗能穩定、構造簡單、布置靈活、易于實現、維護簡便，長期使用優勢明顯的特點，墻式阻尼器得到了廣泛應用。

健康監測是指利用現場的無損傳感技術，分析通過被監測系統實時的工作狀態數據，達到監測被監測系統損傷或工作退化的位置與程度，并據此給出安全性評估。對重大工程結構的結構性能進行實時的監測與診斷對保證結構運行效率、保障人民的生命財產安全具有重大意義，已成為現代工程越來越迫切的現實需求，也是土木工程學科發展的一個重要領域。目前，對于建筑結構的健康監測系統發展較為完善，針對阻尼器產品的健康監測研究和實踐較少，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，切實可行的阻尼器地震下監測方法及系統不完善，沒有實際的工程應用。

發明內容

本實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測的系統，該系統針對布設于建筑結構樓層之間的、依靠內板與外板發生水平剪切變形耗能的墻式阻尼器，解決通過對墻式阻尼器內板與外板之間水平方向剪力及水平方向相對位移的測量，評估墻式阻尼器在地震作用下的耗能性能的技術問題。

為了實現上述發明目的，本實用新型的技術方案如下：

一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監測的系統，包括：分別固定在上、下梁的墻式阻尼器內板、外板、用于測定墻式阻尼器內板和外板之間水平方向剪力及水平方向相對位移的變量測量裝置、信號放大器、信號傳輸線和信號采集裝置；所述墻式阻尼器內板、外板上均安裝有固定支架，變量測量裝置固定在所述支架上；所述變量測量裝置所采集的信號，通過信號放大器、信號傳輸線,?被送至將所采集的信號轉換成數字信號的數據采集裝置，再通過數據傳輸線最終將數字信號存入數據存儲裝置。

在位移測量時，變量測量裝置使用的是測量墻式阻尼器內板和外板之間的水平方向相對位移的拉線式位移計。

在對小的剪切位移的測量時，變量測量裝置使用的是測定墻式阻尼器內板和外板之間的水平方向速度或加速度的傳感器。

本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型提出一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監測的系統，通過地震觸發、變量測量、數據采集、存儲及傳輸，測定墻式阻尼器內板與外板在地震作用下的水平方向的相對位移Δu及水平方向剪力F，以此來評價此墻式阻尼器的地震性能，為實際工程中地震作用下墻式阻尼器的耗能性能的監測提供了科學方法，具有較大的應用空間與工程價值。

附圖說明

圖1為本實用新型的墻式阻尼器地震性能監測系統速度及加速度測量示意圖。

圖2為圖1中的A-A剖面示意圖。

圖3為本實用新型的墻式阻尼器地震性能監測系統位移測量示意圖。

圖4為圖3中的B-B剖面示意圖。

圖5是本發明的工作流程圖。

圖中：1—上梁，2—外板，3—傳感器，4—內板，5—下梁，6—耗能材料，71—地震觸發裝置，72—數據采集裝置，8—數據存儲裝置，9—拉線式位移計，10—固定支架。

具體實施方式

本實用新型的一種用于地震作用下墻式阻尼器性能監測的系統，包括以下幾個部分：

變量測量裝置：墻式阻尼器內板、外板上均安裝有固定支架，變量測量裝置固定在支架上，用于測定墻式阻尼器內板和外板之間水平方向剪力及水平方向相對位移；水平方向剪力通過剪力測力儀測定，或者通過應變花測量三向應變，換算成水平方向剪力。水平方向相對位移測量有三種構造方式：第一種構造方式為，采用拉線式位移計，直接測量墻式阻尼器內板和外板之間的水平方向相對位移Δu；第二種構造方式為，在墻式阻尼器內板和外板上分別安裝一個速度傳感器，測得內板和外板水平方向速度，二者做差得到內板和外板之間水平方向相對速度，通過積分運算換算成內外板水平方向相對位移Δu；第三種構造方式為，在墻式阻尼器內板和外板上分別安裝一個加速度傳感器，測得內板和外板水平方向加速度，二者做差得到內板和外板之間水平方向相對加速度，通過兩次積分運算換算成墻式阻尼器內板和外板之間的水平方向相對位移Δu。