CN104122057B - 一种抗震支吊架抗震性能的检测方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗震支吊架的检测方法，包含以下步骤：设定施加载荷的终止条件，再对待测的支吊架组施加载荷，根据上述步骤中的终止条件停止加载后，记录输出待测支吊架组的加载位移信息。本方法为对支吊架组施加载荷，在短时间内使其承受交变的应力冲击，来模拟地震时支吊架所遭受的破坏效果，从而达到提前验证的目的。本发明还提供了一种实施上述防范的设备，能够方便快捷的进行检测工作，并能适应多种测试情况。

Description

一种抗震支吊架抗震性能的检测方法及设备

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种支吊架组抗震性能的检测方法，还涉及一种实施上述方法的设备。

背景技术

地震因其不可预测性，在爆发时会引起巨大的破坏，经统计发现，地震时的伤害主要由建筑物造成，特别是建筑物内的机电设备或管线管道，在地震晃动时很容易与建筑脱离、坠落，从而产生二次伤害，因此，对于建筑物内的机电设备及各种管线管道，在安装前必需经过模拟测试来判断方案的抗震性能，而国内对此方面的检测，仍没有完整、系统的检测方法，对于局部的安装，尚可以通过预装及破坏性的实验来验证，但当遇到大规模的安装时，这种方式就太过费时费力了，而且准确率也不高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可以系统的检测支吊架组抗震性能的方法，该方法还能存储已测试过的相关参数，方便对相同测试件进行快速再检测。

本发明还提供了一种实施上述方法的设备，可以方便快捷的对支吊架组进行检测，并能适应多种测试情况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种抗震支吊架抗震性能的检测方法，包含以下步骤：

S10：设定施加载荷的终止条件；

S20：对待测的支吊架组施加载荷；

S30：根据S10步骤中的终止条件停止加载后，记录输出待测支吊架组的加载位移信息。

作为上述方案的进一步改进方式，步骤S10中的终止条件为：达到设定加载次数、达到设定加载力值和/或速度值，或其二者的组合。

作为上述方案的进一步改进方式，步骤S10中的终止条件为：所述支吊架组的位移超过设定值。

作为上述方案的进一步改进方式，施加载荷的方法具体为：

S21：向待测支吊架组施加某一方向恒定的载荷达到第一设定值，然后归零；

S22：在同一作用力点，向支吊架组施加大小相同、方向相反的恒定载荷，然后归零；

S23：S21及S22步骤各进行一次为一个循环，重复此循环直至达到第一设定次数；

S24：继续重复S21及S22步骤，循环每完成一次，载荷数值在上一次的基础上增加若干值，直至达到终止条件；

作为上述方案的进一步改进方式，载荷大小的衡量标准可以是力值，也可以是速度值。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括将测试参数储存于系统中的步骤，用于对相同被测件进行快速测试。

本发明还涉及一种检测设备，其特征在于：

包括底座；

施加载荷的动力源及控制动力源的控制系统；

连接装置，用于一体连接所述动力源与待测支吊架；

固定装置，用于将待测支吊架固定在所述底座上；

及用于监测动力源输出载荷的传感器。

作为上述方案的进一步改进方式，连接装置包括有连接件，待测支吊架及动力源通过连接件固定为一体，动力源与连接件垂直，且二者位于同一水平面内。

作为上述方案的进一步改进方式，连接件为方管或者圆管。

作为上述方案的进一步改进方式，动力源包括有可使其沿竖直方向升降的升降机构。

作为上述方案的进一步改进方式，固定装置包括：若干导轨，所述导轨安装在所述底座上，其朝向与连接件一致；

水平安装架，其可滑动的安装在导轨上；

垂直安装架，垂直于水平安装架所在的平面且与其一体连接，可沿导轨滑动；

水平安装架与垂直安装架上设有若干安装孔。

作为上述方案的进一步改进方式，安装孔等距分布。

作为上述方案的进一步改进方式，传感器安装在连接件与动力源的连接处。

作为上述方案的进一步改进方式，传感器包括有力值传感器和位移传感器。

本发明的有益效果是：

对支吊架组施加载荷，在短时间内使其承受交变的应力冲击，来模拟地震时支吊架组所遭受的破坏效果，从而达到提前验证的目的。本发明还提供了一种实施上述防范的设备，能够方便快捷的进行检测工作，并能适应多种测试情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明待测支吊架组的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的整体结构图；

图3是本发明一个实施例支吊架组与底座的连接结构示意图；

图4是本发明一个实施例动力源与支吊架组的连接结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1，建筑领域所使用的抗震支吊架包括有主支撑701和辅助支撑702，其中辅助支撑702之间的夹角可以调整，一般是通过多个支吊架与连接件405形成一体连接的支吊架组70来完成固定的作用。

本发明公开了一种用于检测抗震支吊架强度的方法，其包括以下步骤：

S10：设定施加载荷的终止条件，终止条件分为以下三类：

S11：达到设定的次数，在本发明中，该设定的次数优选不超过55次；

S12：达到设定的载荷值，本发明中载荷值大小的衡定标准可以是力值，也可以是速度值，或者是二者的组合，具体来说，当施加载荷时，可以按力，即每秒加载力的大小，也可以按速度，即每分钟拉伸或压缩的位移，在本发明中，该力值的大小优选不超过50000N；

S13：待测支吊架发生的位移超过设定值，此时意味着支吊架组已经超过了承受极限，即已经被破坏。

其中步骤S11与S12中的终止条件可以单独存在，也可以组合在一起作为判断依据。

S20：向一体连接的支吊架组施加交变的载荷，具体来说分为以下阶段：

S21：向上述支吊架组施加某一方向的载荷，载荷逐渐加载直至一个恒定值，优选的，该恒定值为2000N，然后逐渐归零，其中，归零的速度与加载的速度相等，整个加载的子过程时间优选为0.25S；

S22：在支吊架组的同一作用力点上，施加以同样大小、方向相反的作用力，其加载过程、方法和作用时间均与步骤S11中相同；

S23：步骤S21和S22各完成一次称之为一个循环，不断重复该循环，直至达到设定的循环次数，优选的，该设定次数为15次，以上为载荷加载的第一阶段；

S24：第15次后，进入载荷加载的第二阶段。循环每完成一次，载荷值就在上一次的基础上做相应的增加，其中，一种优选的增加方式为倍增，即后一次的载荷值是前一次的若干倍，更为优选的，倍数值为1.0351。

采用两段式的加载过程，可以给予待测支吊架组和动力源一个缓冲的过程，即避免了突然施加大载荷值而造成的测试不准确，也提高了动力源的使用寿命。

S30：当达到终止条件而停止施加载荷后，记录支吊架组的整体位移，并将结果打印输出。同时，将被测件的信息以及相关测试参数存储在系统中，方便以后对同一支吊架组进行快速测试。

本发明还公开了一种完成上述测试过程的测试设备，参照图2，该设备包括有：

由刚性骨架组成的底座10；施加载荷的动力源20及控制动力源的控制系统30；用于将待测支吊架组70固定在底座10上的固定装置40；用于一体连接动力源20与待测支吊架组70的连接装置50；以及用于监测动力源20输出载荷的传感器60。

参照图3，固定装置40包括在设置在底座10顶部及中部的若干水平放置的导轨，导轨间互相平行，优选的，在顶部同一平面内设有2根导轨401，在中部同一平面内设有2根导轨402，在导轨401上设有水平安装架403，其与导轨401垂直且能沿导轨401滑动；在水平安装架403两侧一体的安装有垂直安装架404，其与水平安装架403所在的平面垂直，垂直安装架404与导轨402可滑动的连接，这样，水平安装架403和垂直安装架404可以一体的沿导轨相向或者相对滑动。

上述的安装架与导轨件间的连接可以采用现有的任何滑动结构。

水平安装架403和垂直安装架404上开有若干安装孔，优选的，安装孔等距排布。

待测支吊架组70安装在水平安装架403与垂直安装架404上，其具体的的连接关系为：支吊架的主支撑701与水平安装架403垂直连接，两侧的辅助支撑702呈一定角度的安装在水平安装架403或垂直安装架404上，二者之间的角度可以通过调节辅助支撑的安装位置来调整，优选的角度有30°、45°、60°、90°等。水平安装架403通过电机、丝杆调节它们之间的间距，以满足于不同长度及不同管径的支吊架的测试需求，优选的，水平安装架403之间的间距范围为100-2200mm。

还包括连接件405，其模拟待安装的管道，水平的固定在待测支吊架之间，将其连接为一体的支吊架组，连接件405可以为圆管或者方管，优选的，是为圆管，其长度和直径可以根据不同测试情况调整。

参照图4，示出了动力源20与支吊架组的连接关系示意图，其中动力源包括伺服电机和与之适配的减速器，以及传动机构201，传动机构201一端与电机连接，另一端与连接件405垂直连接，优选的，其行程为300mm。在电机的驱动下，传动机构201沿其轴向做往复运动，不断地挤压和拉伸支吊架组，这样就形成了对支吊架组的交变作用力，通过控制系统改变电机的速度和频率，也就改变了加载载荷的大小和频率。

传动机构201和连接件405通过管箍连接。

动力源20下方设有升降机构202，可以使动力源20沿竖直方向移动，优选的，升降行程为400mm，当辅助支撑之间的夹角根据需要调整为不同角度时，升降机构202可以使传动机构201与连接件405在同一水平面上，从而不产生额外的附加力矩，减少了变量，使测试过程更加简洁，结果更加精确。

传动机构201和连接件405的连接部位设有传感器60，优选的，包括有力值传感器和位移传感器，其位于测试样品处，可有效减少误差，得到更精准的测试值。

本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (12)

1.一种抗震支吊架抗震性能的检测方法，包含以下步骤：

S10：设定施加载荷的终止条件；

S20：向待测支吊架组施加某一方向恒定的载荷达到第一设定值，然后归零；

S30：在同一作用力点，向所述支吊架组施加大小相同、方向相反的恒定载荷，然后归零；

S40：所述S20及S30步骤各进行一次为一个循环，重复此循环直至达到第一设定次数；

S50：继续重复S20及S30步骤，循环每完成一次，载荷数值在上一次的基础上增加若干值，直至达到所述终止条件荷；

S60：根据S10步骤中的终止条件停止加载后，记录输出待测支吊架组的加载位移信息。

2.根据权利要求1中所述的检测方法，其特征在于：所述步骤S10中的终止条件为：达到设定加载次数、达到设定加载力值和/或速度值，或其二者的组合。

3.根据权利要求1中所述的检测方法，其特征在于：所述步骤S10中的终止条件为：所述支吊架组的位移超过设定值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测方法，其特征在于：所述载荷大小的衡量标准可以是力值，也可以是速度值。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的检测方法，其特征在于：还包括将测试参数储存于系统中的步骤，用于对相同被测件进行快速测试。

6.一种抗震支吊架抗震性能的检测设备，其特征在于：

包括底座；

施加载荷的动力源及控制动力源的控制系统；

连接件，用于一体连接所述动力源与待测支吊架；

固定装置，用于将待测支吊架固定在所述底座上；

以及用于监测动力源输出载荷的传感器，其中，

所述动力源与所述连接件垂直，且二者位于同一水平面内，所述动力源可对所述连接件施加水平方向上的交变载荷。

7.根据权利要求6所述的检测设备，其特征在于：所述连接件为方管或者圆管。

8.根据权利要求6或7所述的检测设备，其特征在于：所述动力源包括有可使其沿竖直方向升降的升降机构。

9.根据权利要求6所述的检测设备，其特征在于：所述固定装置包括：

若干导轨，所述导轨安装在所述底座上，其朝向与所述连接件一致；

水平安装架，其可滑动的安装在所述导轨上；

垂直安装架，垂直于所述水平安装架所在的平面且与其一体连接，可沿所述导轨滑动；

所述水平安装架与垂直安装架上设有若干安装孔。

10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征在于：所述安装孔等距分布。

11.根据权利要求6所述的检测设备，其特征在于：所述传感器安装在所述连接件与动力源的连接处。

12.根据权利要求11所述的检测设备，其特征在于：所述传感器包括有力值传感器和位移传感器。