[發明專利]模擬地震波作用下構件受力測試方法與裝置

在審

• 申請號: 201710348593.4
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN106989880A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 王險峰;韓鐵林;陳琪;張嘉恒;黃益蛟;李大望;韓寧旭;邢鋒
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙)44343
• 代理人: 王杰輝

技術領域

本發明涉及到地震數據采集領域，特別是涉及到一種模擬地震波作用下構件受力測試方法與裝置。

背景技術

抗震試驗最初是在試驗現場采用原型進行試驗，即將強震觀測儀器設置在房屋等結構物上，以測取房屋在地震時的動力特性，由于地震的隨機性較強，故該試驗方法周期很長，很難滿足抗震試驗研究的需要。隨后，研究人員開始采用大型起振機等在原型結構物上進行振動模擬，由于起振機的振動與地震有非常大的差別，導致測試結果和實際情況有很大差別。

現有振動臺的實驗原理是把試驗對象放在一個足夠剛性的臺面上，通過動力加載設備使臺面再現各種類型地震波，并使試驗對象隨之產生類似地震作用下的振動，從而獲得實驗對象的某些地震反應參數，以便做進一步研究或應用。

但是現有的振動臺的實驗對象為整體結構，以一定的比例縮小結構會產生尺寸效應，同時也受到場地限制的影響，不能準確測出整體結構中單個結構在地震波作用下的受力狀態。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種模擬地震波作用下構件受力測試方法與裝置，能真實地模擬構件在地震波作用下的受力狀態。

本發明提出一種模擬地震波作用下構件受力測試方法，包括：

使與構件連接的作動器和振動臺發生震動。

通過設置于所述構件上的數字傳感器收集所述構件發生震動時產生的反應數據。

優選地，所述使與構件連接的作動器和振動臺發生震動的步驟之前，還包括：

通過一個或多個所述作動器固定所述振動臺上所述構件。

優選地，所述作動器與所述構件的連接方式為固接，所述振動臺與所述構件的連接方式為固接。

優選地，所述使與構件連接的作動器和振動臺發生震動的步驟，包括：

通過伺服控制器輸出的第一模擬地震波信號，使所述振動臺發生第一震動；

通過伺服控制器輸出的第二模擬地震波信號，使所述作動器發生第二震動。

優選地，所述數字傳感器包括加速度傳感器和/或其他可供測量的傳感器。

優選地，所述通過數字傳感器收集所述構件發生震動時產生的地震反應數據的步驟之后，包括：

通過所述加速度結合所述構件的質量，計算所述構件的承受的壓力。

優選地，所述使與構件連接的所述作動器和振動臺發生震動的步驟之后，還包括：

通過所述伺服控制器接收反饋信號，所述反饋信號用于與所述反應數據進行比對。

本發明還提出了一種模擬地震波作用下構件受力測試裝置，包括振動臺、作動器、伺服控制器，

所述振動臺用于承載構件，并與所述構件固定連接；

所述作動器的個數為一個或多個，并與所述構件固定連接；

所述伺服控制器用于輸出模擬地震波信號，分別控制所述作動器和振動臺發生震動。

優選地，還包括：

數字傳感器，用于附著于所述構件上，收集所述構件發生震動時產生的地震反應數據。

優選地，

所述作動器與所述構件通過剛性板固定連接。

優選地，所述剛性板的形狀適配于所述構件與所述剛性板連接部分的形狀。

優選地，所述剛性板與所述振動臺之間存在間隙。

本發明提出的一種模擬地震波作用下構件受力測試方法與裝置，在原有振動臺的基礎上，在構件上方添加作動器，施加給構件上部約束且提供與下部振動臺相匹配的頻率，使構件發生的震動更趨近于實際狀況，可測試出更接近真實地震波作用下受力數據。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種模擬地震波作用下構件受力測試方法一實施例的流程示意圖；

圖2為本發明提出的一種模擬地震波作用下構件受力測試裝置一實施例的結構示意圖；

圖3為本發明提出的一種模擬地震波作用下構件受力測試裝置又一實施例的結構示意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參照圖1，本發明提出一種模擬地震波作用下構件受力測試方法，包括：

S10、使與構件連接的作動器和振動臺發生震動；

S20、通過設置于所述構件上的數字傳感器收集所述構件發生震動時產生的反應數據。

現有的地震模擬振動臺可以測出在不同的地震波作用下結構整體模型的受力狀態，而本發明實施例是在其基礎上進行改進，使其能測試實際大小的構件受力情況。