CN100570088C - 建筑物抗震装置的现场简易试验调整设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑物抗震装置(STU)在施工现场进行试验调整的设备。建筑物抗震装置的现场简易试验调整设备，其特征在于它包括机架(1)、第一连接销轴(2)、固定支座(3)、位移传感器(5)、第一螺母(6)、拉杆(7)、第二螺母(9)、穿心油缸(11)、活动支座(12)、第二连接销轴(13)；固定支座(3)的左端与机架(1)的左横梁固定连接，固定支座(3)的右端部设有销轴孔；位移传感器(5)由信号线与位移速度记录仪(4)的信号输入端相连接；活动支座(12)的左端部设有销轴孔，活动支座(12)的右端部设有拉杆孔；穿心油缸(11)的进出油口分别由油管(18)与液压站(8)相连通。本发明具有结构简单、可进行全循环冲程试验的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑物抗震装置(STU)在施工现场进行试验调整的设备。
背景技术
建筑物抗震装置(STU)是一种安装在建筑物上用于减轻地震破坏的安全装置(建筑物抗震装置或称为：抗震锁止油缸、抗震锁止装置、冲击传送装置、冲击传送单元体)；也有人称它为锁定(Lock-Up)装置[Lock-Up Device(LUD)，or Shock Transmission Unit(STU)]，它是一种类似速度开关的装置。STU是阻尼器的一种，其结构类似一台液压油缸(如图4所示)。建筑物抗震装置(STU)15的两端分别与建筑物的两个可以有相对位移的构件相连接，如分别连接在桥梁的桥板21和纵向滑动(由滑动支座20实现)的桥墩19上，见图1。在平常情况下STU处于自由状态，可以随建筑物温度变化进行伸缩调整。当受到地震或者突然地以外冲击时会呈现锁止状态。将相联的两个构件连成一个整体，以减小建筑物的损坏。
STU运抵安装现场以后，可能需要进行维修，复检和调整安装长度。进行全循环冲程试验是检验STU性能的一项重要的工作。主要是检验STU油缸的有效行程的长度，和在全行程内缓慢进行伸缩运动时的约束力，保证建筑结构不会因STU的性能问题在平常状态下形成有害的约束，造成建筑物的损坏；另外还可以检验在运动过程中油缸内的介质是否有泄漏。全循环冲程试验方法是在完整的冲程范围内，以0.02mm/秒的速度对STU油缸全行程进行拉伸和压缩的试验。要求在STU油缸的全行程中拉、压所需的负荷小于设计的额定负荷的10％。
由于STU的体积较为庞大，在普通的万能材料试验机上无法安装。能够进行STU试验的试验机，在中国，甚至美国都屈指可数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、可进行全循环冲程试验的建筑物抗震装置的现场简易试验调整设备。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：建筑物抗震装置的现场简易试验调整设备，其特征在于它包括机架、第一连接销轴、固定支座、位移传感器、第一螺母、拉杆、第二螺母、穿心油缸、活动支座、第二连接销轴；机架由前后支柱和左右横梁构成框架整体结构，机架内为空腔，机架的右横梁上设有通孔；固定支座位于空腔内左端部，固定支座的左端与机架的左横梁固定连接，固定支座的右端部设有销轴孔；位移传感器由信号线与位移速度记录仪的信号输入端相连接；活动支座的左端部设有销轴孔，活动支座的右端部设有拉杆孔，拉杆上设有外螺纹；穿心油缸的进出油口分别由油管与液压站相连通；使用时的状态：
1)需将建筑物抗震装置的活塞杆拉出时：建筑物抗震装置位于机架的空腔内，固定支座通过第一连接销轴插入固定支座的销轴孔、建筑物抗震装置的缸体接头上的销轴孔与建筑物抗震装置铰接，位移传感器设在建筑物抗震装置的活塞杆接头上；活动支座通过第二连接销轴插入活动支座的销轴孔、建筑物抗震装置的活塞杆接头上的销轴孔与建筑物抗震装置铰接；拉杆的左端部旋上第一螺母，拉杆的右端部穿过活动支座的拉杆孔、机架的右横梁上的通孔、穿心油缸的中空通孔后旋上第二螺母，穿心油缸位于机架的右横梁的右侧，并与机架的右横梁相接触，第二螺母与穿心油缸的活塞杆相接触；
2)需将建筑物抗震装置的活塞杆推入时：建筑物抗震装置位于机架的空腔内，固定支座通过第一连接销轴插入固定支座的销轴孔、建筑物抗震装置的缸体接头上的销轴孔与建筑物抗震装置铰接，位移传感器设在建筑物抗震装置的活塞杆接头上；穿心油缸位于机架的右横梁的左侧，并与机架的右横梁相接触，穿心油缸的活塞杆与建筑物抗震装置的活塞杆接头相接触。
本发明的有益效果是：1)采用上述结构，具有结构简单的特点，简单易行，组成该设备的大多数部件可以借用预应力建筑物施工现场必备的设备和材料；机架、固定支座、活动支座，用型钢或钢板焊接制作，第一连接销轴、第二连接销轴可用建筑物抗震装置自带的连接销轴，拉杆、第一螺母、第二螺母采用精轧高强螺纹钢筋及配套的螺母，穿心油缸、液压站利用现场的预应力混凝土的张拉油缸和液压站。2)可对建筑物抗震装置(STU)进行全循环冲程试验；将建筑物抗震装置的活塞杆拉出时，布置成图2所示状态，穿心油缸的活塞杆伸出，带动建筑物抗震装置的活塞杆拉出；将建筑物抗震装置的活塞杆推入时，布置成图3所示状态，穿心油缸的活塞杆伸出，带动建筑物抗震装置的活塞杆推入。
建筑物抗震装置(STU)的安装长度(两销轴孔的中心距)有很高的要求，可以利用本发明的设备很方便地对安装长度进行调整。
附图说明
图1是现有建筑物抗震装置(STU)安装在桥上使用状态示意图；
图2是本发明将建筑物抗震装置的活塞杆拉出时的状态示意图；
图3是本发明将建筑物抗震装置的活塞杆推入时的状态示意图；
图4是建筑物抗震装置(STU)的结构示意图；
图5是穿心油缸的结构示意图；
图中：1-机架，2-第一连接销轴，3-固定支座，4-位移速度记录仪，5-位移传感器，6-第一螺母，7-拉杆，8-液压站，9-第二螺母，10-穿心油缸的活塞杆，11-穿心油缸，12-活动支座，13-第二连接销轴，14-建筑物抗震装置的活塞杆接头，15-建筑物抗震装置(STU)，16-建筑物抗震装置的缸体接头，17-空腔，18-油管，19-桥墩，20-滑动支座，21-桥板，22-桥梁固定支座。
具体实施方式
如图2、图3所示，建筑物抗震装置的现场简易试验调整设备，它包括机架1、第一连接销轴2、固定支座3、位移传感器5、第一螺母6、拉杆7、第二螺母9、穿心油缸11、活动支座12、第二连接销轴13；机架1由前后支柱和左右横梁构成框架整体结构，机架1内为空腔17，机架1的右横梁上设有通孔；固定支座3位于空腔17内左端部，固定支座3的左端与机架1的左横梁固定连接(如焊接)，固定支座3的右端部设有销轴孔；位移传感器5由信号线与位移速度记录仪4的信号输入端相连接；活动支座12的左端部设有销轴孔，活动支座12的右端部设有拉杆孔，拉杆7上设有外螺纹；穿心油缸11(结构如图5所示)的进出油口分别由油管18与液压站8相连通；使用时的状态：1)需将建筑物抗震装置的活塞杆拉出时[建筑物抗震装置(STU)的结构如图4所示]：建筑物抗震装置15位于机架1的空腔17内，第一连接销轴2插入固定支座3的销轴孔、建筑物抗震装置的缸体接头16上的销轴孔中，使固定支座3与建筑物抗震装置15铰接，位移传感器5设在建筑物抗震装置的活塞杆接头14上；第二连接销轴13插入活动支座12的销轴孔、建筑物抗震装置的活塞杆接头14上的销轴孔中，使活动支座12与建筑物抗震装置15铰接；拉杆7的左端部旋上第一螺母6，拉杆7的右端部穿过活动支座12的拉杆孔、机架1的右横梁上的通孔、穿心油缸11的中空通孔后旋上第二螺母9，穿心油缸11位于机架1的右横梁的右侧，并与机架1的右横梁相接触，第二螺母9与穿心油缸的活塞杆10相接触(穿心油缸的活塞杆10伸出，带动建筑物抗震装置的活塞杆拉出)；
2)需将建筑物抗震装置的活塞杆推入时：建筑物抗震装置15位于机架1的空腔17内，第一连接销轴2插入固定支座3的销轴孔、建筑物抗震装置的缸体接头16上的销轴孔中，使固定支座3与建筑物抗震装置15铰接，位移传感器5设在建筑物抗震装置的活塞杆接头14上；穿心油缸11位于机架1的右横梁的左侧，并与机架1的右横梁相接触，穿心油缸的活塞杆10与建筑物抗震装置的活塞杆接头14相接触(穿心油缸的活塞杆10伸出，带动建筑物抗震装置的活塞杆推入)。
机架1为水平放置，位移传感器5用以检测建筑物抗震装置的活塞杆的位移量；通过位移传感器5和位移速度记录仪4可以记录建筑物抗震装置的活塞杆的运行速度。位移传感器两端的伸缩力量很小，只是传递运动，与STU的连接安装形式可以采用磁吸座或者因地制宜做个卡具固定即可。对位移传感器的类型要求不高，只要测量长度超过油缸的行程，测量分辨度达到0.01mm的基本要求，考虑到能用于很慢的位移速度(在0.01～0.05mm/秒)即可。如电阻式：精密导电塑料位移传感器；光栅式：光栅线位移传感器；磁致式：数字式磁致伸缩位移传感器，以及其它许多形式，比如所谓的“直线电子尺”均能满足要求。
穿心油缸的推力F：
F＝p/A
p----液压站输出的油压，
A----穿心油缸6活塞大腔的有效面积，
通过调整液压站的输出油压p，可以得到对STU施加的负荷。
Claims (1)
1.建筑物抗震装置的现场简易试验调整设备，其特征在于它包括机架(1)、第一连接销轴(2)、固定支座(3)、位移传感器(5)、第一螺母(6)、拉杆(7)、第二螺母(9)、穿心油缸(11)、活动支座(12)、第二连接销轴(13)；机架(1)由前后支柱和左右横梁构成框架整体结构，机架(1)内为空腔(17)，机架(1)的右横梁上设有通孔；固定支座(3)位于空腔(17)内左端部，固定支座(3)的左端与机架(1)的左横梁固定连接，固定支座(3)的右端部设有销轴孔；位移传感器(5)由信号线与位移速度记录仪(4)的信号输入端相连接；活动支座(12)的左端部设有销轴孔，活动支座(12)的右端部设有拉杆孔，拉杆(7)上设有外螺纹；穿心油缸(11)的进出油口分别由油管(18)与液压站(8)相连通；使用时的状态：
1)需将建筑物抗震装置的活塞杆拉出时：建筑物抗震装置(15)位于机架(1)的空腔(17)内，固定支座(3)通过第一连接销轴(2)插入固定支座(3)的销轴孔、建筑物抗震装置的缸体接头(16)上的销轴孔与建筑物抗震装置(15)铰接，位移传感器(5)设在建筑物抗震装置的活塞杆接头(14)上；活动支座(12)通过第二连接销轴(13)插入活动支座(12)的销轴孔、建筑物抗震装置的活塞杆接头(14)上的销轴孔与建筑物抗震装置(15)铰接；拉杆(7)的左端部旋上第一螺母(6)，拉杆(7)的右端部穿过活动支座(12)的拉杆孔、机架(1)的右横梁上的通孔、穿心油缸(11)的中空通孔后旋上第二螺母(9)，穿心油缸(11)位于机架(1)的右横梁的右侧，并与机架(1)的右横梁相接触，第二螺母(9)与穿心油缸的活塞杆(10)相接触；
2)需将建筑物抗震装置的活塞杆推入时：建筑物抗震装置(15)位于机架(1)的空腔(17)内，固定支座(3)通过第一连接销轴(2)插入固定支座(3)的销轴孔、建筑物抗震装置的缸体接头(16)上的销轴孔与建筑物抗震装置铰接，位移传感器(5)设在建筑物抗震装置的活塞杆接头(14)上；穿心油缸(11)位于机架(1)的右横梁的左侧，并与机架(1)的右横梁相接触，穿心油缸的活塞杆(10)与建筑物抗震装置的活塞杆接头(14)相接触。
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| 粘滞阻尼器和Lock_up装置在连续梁桥抗震中应用. 王志强，葛继平.石家庄铁道学院学报，第19卷第1期. 2006 |
| 粘滞阻尼器和Lock_up装置在连续梁桥抗震中应用. 王志强，葛继平.石家庄铁道学院学报，第19卷第1期. 2006 * |
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