[發明專利]三維位移軌跡記錄儀及其與隔震層的安裝結構和使用方法

在審

• 申請號: 202010169281.9
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111188426A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 楊俊;吳志峰
• 申請（專利權）人: 蘇州海德新材料科技股份有限公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02;G01B7/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 孫敏

本發明涉及一種三維位移軌跡記錄儀及其與隔震層的安裝結構和使用方法，三維位移軌跡記錄儀包括位移監測機構，位移監測機構包上缸體，以及能相對上缸體上下動作的下缸體；上缸體與下缸體之間設置有縱向位移監測裝置作為縱向位移監測機構以及復位機構；下缸體遠離上缸體的一端設置有用于監測隔震層水平位移的水平位移監測機構。本發明提供了一種三維位移軌跡記錄儀及其與隔震層的安裝結構和使用方法，能夠實現建筑體的三維位移監測，能夠記錄隔震建筑在震時的隔震層的水平位移響應，也能夠實時監控記錄隔震建筑在施工階段、正常運營階段、震時的不同階段中隔震層的縱向位移。

技術領域

本發明涉及位移監測領域，具體涉及一種用于監測隔震層在三維維度中的位移軌跡記錄監測領域，尤其涉及一種三維位移軌跡記錄儀及其與隔震層的安裝結構和使用方法。

背景技術

隔震建筑是通過隔震支座來延長結構的周期并給予結構較大的阻尼，使結構上的加速度反應大大降低。上部結構在地震中會發生接近平移的運動，結構產生的較大位移由隔震層來承受，大大提高了建筑結構安全度和抵御地震風險的能力。

隔震結構在地震時產生的位移是由隔震層來承受的，因此對于隔震層地震響應位移的測量和記錄意義重大。首先，它能夠為隔震結構地震響應計算和研究、提供大量的數據基礎；其次，結合場地參數、地震臺網地震動數據以及建筑結構模型參數有助于相關專家學者進行地震動傳播規律、建筑結構的地震響應等課題研究。

據相關研究統計，截至2019年，我國已建成的隔震建筑數量已超過5000棟，而目前對于隔震層位移的測量和監測僅僅停留在大型、超大型隔震工程的施工階段，包括進行隔震支座的定位測量、施工監控、沉降監測以及相應的位置糾偏等工作。缺少對于隔震建筑運營過程中經受地震作用時的隔震層位移的記錄和監測。隔震層地震響應數據的采集工作迫在眉睫，這樣才能更好地輔助科學研究、理論驗證以及隔震結構的設計。

另外，目前應用到的監測系統對水平位移的監測一般使用的是在水平向安裝加速度傳感器，要得到水平向的位移信息需要通過算法積分得到，這過程中存在計算誤差，且得到的位移函數不能準確描述運動的方向信息。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種三維位移軌跡記錄儀及其與隔震層的安裝結構和使用方法，能夠實現建筑體的三維位移監測，一方面能夠記錄隔震建筑在震時的隔震層的水平位移響應，另一方面能夠實時監控記錄隔震建筑的施工階段、正常運營階段、震時的三個不同階段中隔震層的縱向位移。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種三維位移軌跡記錄儀，包括位移監測機構，所述位移監測機構包上缸體，以及能相對所述上缸體上下動作的下缸體；所述上缸體與所述下缸體之間設置有用于檢測上缸體和下缸體之間相對位移的縱向位移監測裝置以及復位機構作為縱向位移監測機構；或/和，所述上缸體與所述下缸體之間設置有用于監測隔震層水平位移的水平位移監測機構，所述水平位移監測機構包括在下缸體遠離上缸體的一端設置的合金探頭，以及與所述合金探頭正對或/和抵靠的水平位移軌跡板。

本發明一個較佳方案中，水平位移軌跡板包括機械式水平位移軌跡板或/和電子式水平位移軌跡板。

本發明一個較佳方案中，上缸體與所述下缸體相互套設，所述下缸體能相對所述上缸體做縱向活塞運動；且所述上缸體與所述下缸體之間設置的所述復位機構進行彈性支撐。

本發明一個較佳方案中，縱向位移監測裝置包括固定設置在所述上缸體內的位移傳感器，所述下缸體內固定設置有位置磁環；所述位移傳感器靠近所述下缸體的一側設置有活動穿設入所述下缸體中位置磁環的剛性測桿，所述剛性測桿的端部設置有對應所述位置磁環的磁環限位板；所述位移傳感器向外引出數據傳輸線；或，所述縱向位移監測裝置包括固定設置在所述上缸體內的位置磁環，所述下缸體內固定設置有位移傳感器；所述位移傳感器的靠近所述上缸體的一側設置有活動穿設入所述上缸體中位置磁環的剛性測桿，所述剛性測桿的端部設置有對應所述位置磁環的磁環限位板；所述位移傳感器向外引出數據傳輸線。