CN101126674A - 一种使用推力释放法测试隔震结构的装置及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种使用推力释放法测试隔震结构的装置及测试方法。它是由在隔震结构隔震层的上梁上设置若干个上梁牛腿，同时在上梁牛腿对应位置的下梁上设置下梁牛腿；在上梁牛腿和下梁牛腿间设置千斤顶；在隔震结构的上部和隔震层的上梁板上安装若干个加速度传感器并与加速度采集分析仪相连，隔震层的上梁与下梁之间安装若干个位移传感器并与位移采集分析仪相连所组成。它的测试方法是通过千斤顶的作用力使隔震层产生层间位移；千斤顶卸载后隔震结构作自由振动，测得振动的位移时程曲线和加速度时程曲线；通过分析位移时程曲线和加速度时程曲线，得到隔震结构周期、振型、阻尼比等自振特性；由试验过程和分析结果可得出隔震结构是否处于正常工作状态。

Description

一种使用推力释放法测试隔震结构的装置及测试方法
技术领域
本发明涉及结构部件的振动测试，尤其是属于一种使用推力释放法测试隔震结构的装置及测试方法
背景技术
在现有技术中对于隔震结构缺乏有效的事先检验隔震层构造、检验隔震效果的手段。现有的地脉动法、稳态正弦波激振法、随机激振法或人工爆破激振等方法不但均不足以产生令隔震层屈服的外力，而且还有可能造成主体结构受损，因而对于隔震结构只能等待实际地震考验。而隔震层构造措施不当则很容易造成隔震失效，此种事例在地震中时有出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用推力释放法测试隔震结构的装置及测试方法，使得人们可以获得相当于隔震结构在中震或大震时的结构动力特性，为进一步改进隔震结构的效果提供依据。
本发明所采取的技术方案是：它是由在隔震结构隔震层的上梁上设置若干个上梁牛腿，同时在上梁牛腿对应位置的下梁上设置下梁牛腿；在上梁牛腿和下梁牛腿间设置千斤顶；在隔震结构的上部和隔震层的上梁板上安装若干个加速度传感器并与加速度采集分析仪相连，隔震层的上梁与下梁之间安装若干个位移传感器并与位移采集分析仪相连所组成。
本发明的具体测试方法是：启动千斤顶的液压系统，千斤顶产生推力，在推力的作用下，上梁牛腿和下梁牛腿间产生相对位移，即隔震结构的上部与下梁产生相对位移，此时，将千斤顶卸载，则上部作自由振动，该振动由加速度传感器、位移传感器记录并分别传给加速度采集分析仪、位移采集分析仪进行分析。
本发明的有益效果在于：1、本发明中采用的装置及测试方法可以使建筑物隔震支座的铅芯进入屈服状态，进而得到隔震层充分发挥作用时(也就是相当隔震结构在中震或大震时)的结构动力特性，为建筑物的进一步改进提供依据；2、本发明改变了隔震结构刚度和阻尼的试验测定一般都由实验室直接进行测定的不足之处(因为实验室检测的隔震器刚度和阻尼是理想状态结果，和实际工程中数十只隔震器受多种因素影响共同工作尚有差距)，它是基于隔震结构真实工作状态下测试，可以很好的检验隔震层构造，测试隔震结构的动力特性，因此本发明为隔震结构性态测试开辟了新的途径；3、通过分析本发明测试结果，可以判断出隔震结构是否处于正常工作状态，是否真正实现了预计要求，为排除隐患提供依据。
附图说明
图1为本发明原理图
图2为上梁牛腿和下梁牛腿在隔震结构中横向布置原理图
图3为上梁牛腿和下梁牛腿在隔震结构中纵向布置原理图
图4为上梁牛腿和下梁牛腿在隔震结构中对角布置原理图
其中：1、隔震层  11、隔震装置  2、上梁  21、上梁牛腿22、上梁板  3、下梁  31、下梁牛腿  4、千斤顶  5、加速度传感器6、上部  7、位移传感器  8、加速度采集分析仪   9、位移采集分析仪
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明
如图1所示为本发明原理图，从图中可知本发明是由在隔震结构隔震层1的上梁2上设置若干个上梁牛腿21，同时在上梁牛腿21对应位置的下梁3上设置下梁牛腿31；在上梁牛腿21和下梁牛腿31间设置千斤顶4；在隔震结构的上部6和隔震层1的上梁板22上安装若干个加速度传感器5并与加速度采集分析仪8相连；隔震层1的上梁2与下梁3之间安装若干个位移传感器7并与位移采集分析仪9相连所组成。
本发明的具体测试方法是：启动千斤顶4的液压系统，千斤顶4产生推力，在推力的作用下，上梁牛腿21和下梁牛腿31间产生相对位移，即隔震结构的上部6与下梁3产生相对位移，此时，将千斤顶4卸载，则上部6作自由振动，该振动由加速度传感器5、位移传感器7记录并分别传给加速度采集分析仪8、位移采集分析仪9进行分析。
本发明中所制作的上梁牛腿21、下梁牛腿31和千斤顶4的数量是相同的，它的数量按照常规方法通过计算上梁2和下梁3之间全部千斤顶4的总承载力得出，即全部千斤顶4的总承载力应大于隔震层1的总屈服力二倍以上即可。
本发明中所采用的每个千斤顶4都应具有相同的推力，并与上梁牛腿21和下梁牛腿31的承载力相符，该承载力可以通过常规计算得出。
本发明中上梁牛腿21和下梁牛腿31固定在隔震结构上的方法分别采用后锚固技术固定或直接设计施工在上梁2与下梁3上。
其中对于已建隔震结构上梁牛腿21和下梁牛腿31是采用后锚固技术固定的，而对于待建隔震结构上梁牛腿21和下梁牛腿31可直接设计施工到位。
本发明中对于隔震层1上方部分需安装加速度传感器5，加速度传感器5应至少安装在隔震结构的顶层、中部及隔震层1的上梁板22上，以便测量振动时的加速度；而在隔震层1的上梁2和下梁3之间应安装位移传感器7，以便测量上梁2和下梁3之间的位移。
本发明中加速度传感器5是采用高灵敏度加速度传感器；位移传感器7是采用高灵敏度位移传感器。
如图2为上梁牛腿和下梁牛腿在隔震结构中横向布置原理图，该种布置方法主要用于测量结构横向动态特性及检验横向隔震层的构造。
如图3为上梁牛腿和下梁牛腿在隔震结构中纵向布置原理图，该种布置方法主要用于测量结构纵向动态特性及检验纵向隔震层的构造。
如图4为上梁牛腿和下梁牛腿在隔震结构中对角布置原理图，该种布置方法主要用于测量结构扭转的动态特性及检验隔震层的构造。
此外根据具体情况，上梁牛腿和下梁牛腿在隔震结构中的布置还可以采取其他的布置方法，只要便于测量所需的测量目标即可。

Claims (8)

1.一种使用推力释放法测试隔震结构的装置，其特征在于：它是由在隔震结构隔震层(1)的上梁(2)上设置若干个上梁牛腿(21)，同时在上梁牛腿(21)对应位置的下梁(3)上设置下梁牛腿(31)；在上梁牛腿(21)和下梁牛腿(31)间设置千斤顶(4)；在隔震结构的上部(6)和隔震层(1)的上梁板(22)上安装若干个加速度传感器(5)并与加速度采集分析仪(8)相连，隔震层(1)的上梁(2)与下梁(3)之间安装若干个位移传感器(7)并与位移采集分析仪(9)相连所组成。
2.一种采用权利要求1装置的测试方法，其特征在于：启动千斤顶(4)的液压系统，千斤顶(4)产生推力，在推力的作用下，上梁牛腿(21)和下梁牛腿(31)间产生相对位移，即隔震结构的上部(6)与下梁(3)产生相对位移，此时，将千斤顶(4)卸载，则上部(6)作自由振动，该振动由加速度传感器(5)、位移传感器(7)记录并分别传给加速度采集分析仪(8)、位移采集分析仪(9)进行分析。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：上梁(2)和下梁(3)之间全部千斤顶(4)的总承载力应大于隔震层(1)总屈服力二倍以上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所采用的千斤顶(4)应具有相同的推力并与上梁牛腿(21)和下梁牛腿(31)的承载力相符。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：上梁牛腿(21)和下梁牛腿(31)是采用后锚固技术固定或采用直接设计施工在上梁(2)与下梁(3)上。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：加速度传感器(5)的安装应至少在隔震结构的顶层、中部及隔震层(1)的上梁板(22)上设置；位移传感器(7)应在隔震层(1)的上梁(2)和下梁(3)之间设置。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：加速度传感器(5)是采用高灵敏度加速度传感器；位移传感器(7)是采用高灵敏度位移传感器。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：上梁牛腿(21)和下梁牛腿(31)可以采用横向布置、纵向布置及两对角布置。
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