CN112444364A - 一种超高层建筑模拟抗震测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高层建筑模拟抗震测试装置，包括第一凹槽、安装框、第二凹槽和支架，所述第一凹槽开设在地面以下，且第一凹槽底部固定安装有第一液压驱动装置，所述第一液压驱动装置顶部固定安装有垂直移动平台，且垂直移动平台上方滑动连接有水平移动平台，所述水平移动平台底部固定有连接柱，且连接柱穿过开设在垂直移动平台表面的通孔，所述连接柱下端固定有连接板。该超高层建筑模拟抗震测试装置，设置有第二液压驱动装置和第三滚珠，第二液压驱动装置通过第三滚珠与水平移动平台之间构成滑动连接，同时四组第二液压驱动装置配合控制推力，便于控制水平移动平台向任意水平方向移动，增强了模拟地震的真实性，提高了使用效果。

Description

一种超高层建筑模拟抗震测试装置

技术领域

本发明涉及模拟抗震测试装置技术领域，具体为一种超高层建筑模拟抗震测试装置。

背景技术

我国位于环太平洋地震带与欧亚地震带之间，使得我国部分地区地震活动频繁，因此在设计建造超高层建筑时，必须考虑到该超高层建筑的结构抗震性，而通过模拟抗震测试可利用模型测试超高层建筑的设计可靠性。

现有的抗震测试装置通常未设置有防倾倒装置，一旦模型因模拟地震而倾倒，极易导致模型彻底损坏，增大了生产测试成本，现有的抗震测试装置的模拟振动方向偏少，无法完全模拟地震震波，继而导致测试结果失真，使用起来可靠性低，并且现有的抗震测试装置通常通过吊装设置放置模型，而吊装设备操作难度大，难以将模型准确的放置在抗震测试装置上，使用起来不够便捷，现有的抗震测试装置通常未设置有缓冲蓄能结构，抗震测试装置内部的部件需要往复运动模拟地震，而模型和设备移动时产生的惯性需要液压驱动装置停止，增大了能量消耗，使用起来不够实用，针对上述问题，需要对现有设备进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高层建筑模拟抗震测试装置，以解决上述背景技术中提出的现有的抗震测试装置通常未设置有防倾倒装置，一旦模型因模拟地震而倾倒，极易导致模型彻底损坏，增大了生产测试成本，现有的抗震测试装置的模拟振动方向偏少，无法完全模拟地震震波，继而导致测试结果失真，使用起来可靠性低，并且现有的抗震测试装置通常通过吊装设置放置模型，而吊装设备操作难度大，难以将模型准确的放置在抗震测试装置上，使用起来不够便捷的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超高层建筑模拟抗震测试装置，包括第一凹槽、安装框、第二凹槽和支架，

第一凹槽，所述第一凹槽开设在地面以下，且第一凹槽底部固定安装有第一液压驱动装置，所述第一液压驱动装置顶部固定安装有垂直移动平台，且垂直移动平台上方滑动连接有水平移动平台，所述水平移动平台底部固定有连接柱，且连接柱穿过开设在垂直移动平台表面的通孔，所述连接柱下端固定有连接板，且连接板上表面转动连接有第一滚珠，所述第一滚珠上端贴合垂直移动平台下端，所述水平移动平台下侧转动连接有第二滚珠，且第二滚珠下端贴合垂直移动平台上端；

安装框，所述安装框固定在垂直移动平台上侧，且安装框内侧固定安装有第二液压驱动装置，所述安装框内侧开设有滑槽，且滑槽内部滑动连接有滑杆，所述滑杆靠近水平移动平台的一侧固定有压板，且滑杆外侧悬空有压缩弹簧，所述压缩弹簧两端分别固定在压板与安装框上，所述压板靠近水平移动平台的一侧以及第二液压驱动装置靠近水平移动平台的一侧均转动连接有第三滚珠，且第三滚珠均贴合水平移动平台外侧设置；

第二凹槽，且第二凹槽开设在地面以下，且第二凹槽与第一凹槽相连通，所述水平移动平台外侧固定有凸缘；

支架，所述支架固定在第二凹槽外侧的地面上以及移动装置顶部，且支架与地面之间以及支架与移动装置之间均设置有加强筋，所述移动装置设置在第二凹槽右方的地面上，所述支架靠近第二凹槽的一侧固定安装有第三液压驱动装置，且第三液压驱动装置靠近第二凹槽的一侧固定有基板，所述基板靠近第二凹槽的一侧固定有柔性缓冲垫与激光测距传感器。

优选的，所述第一凹槽与第二凹槽的中心线重合。

优选的，所述第一液压驱动装置、第二液压驱动装置以及第三液压驱动装置均为双作用液压驱动装置，且第二液压驱动装置设置有四组，同时四组第二液压驱动装置以水平移动平台中心线为中心呈“十”字形设置。

优选的，所述连接柱的中心线与通孔的中心线重合，且连接柱外端与通孔内壁之间的间距小于第一滚珠与通孔内壁之间的间距。

优选的，所述第二滚珠均匀的安装在水平移动平台底部，所述连接柱外端与第二滚珠之间的间距大于连接柱外端与通孔内壁之间的间距。

优选的，所述安装框最外端与垂直移动平台最外端位于同一垂直面上，且垂直移动平台外端贴合第一凹槽内壁设置。

优选的，所述滑杆在滑槽内的滑动距离等于水平移动平台外端与安装框内侧之间的间距。

优选的，所述第二凹槽最下端与凸缘最下端位于同一水平面上，且第二凹槽内壁与凸缘外端之间的间距小于水平移动平台外端与安装框内壁之间的间距。

优选的，所述柔性缓冲垫设置有四个，且四个柔性缓冲垫以水平移动平台为中心呈“十”字形设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该超高层建筑模拟抗震测试装置，

（1）设置有凸缘、第二凹槽和移动装置，第二液压驱动装置推动水平移动装置向右移动，使凸缘右侧移动进入第二凹槽右侧内部，第一液压驱动装置拉动垂直移动平台下移，使凸缘的最上端与地面的最上端位于同一水平面上，同时凸缘右端贴合第二凹槽右侧内壁，方便地面上的模型经过凸缘右侧移动至水平移动平台顶部，使用起来更加便捷；

（2）设置有第二液压驱动装置和第三滚珠，第二液压驱动装置通过第三滚珠与水平移动平台之间构成滑动连接，同时四组第二液压驱动装置配合控制推力，便于控制水平移动平台向任意水平方向移动，增强了模拟地震的真实性，提高了使用效果；

（3）设置有支架和柔性缓冲垫，四个柔性缓冲垫分别设置在水平移动平台外侧，激光测距传感器检测到模型摇摆过大即将倾倒时，支架上的第三液压驱动装置推动基板移动，使基板上的柔性缓冲垫接近模型，柔性缓冲垫起到缓冲和支撑的作用，防止模型倾倒，便于重复使用模型，降低了检测成本；

（4）设置有滑杆、压板和压缩弹簧，第二液压驱动装置推动水平移动平台水平移动时，水平移动平台通过压板推动一侧的滑杆缩入滑槽内部，同时压缩弹簧收缩起到缓冲和蓄能的作用，第二液压驱动装置推动水平移动平台反向移动时，压缩的压缩弹簧配合推动水平移动平台移动，降低了水平移动平台往复运动时的能量损耗，使用起来更具有实用性。

附图说明

图1为本发明主视剖面结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明第一凹槽俯视剖面结构示意图；

图4为本发明仰视剖面结构示意图；

图5为本发明装载模型时主视剖面结构示意图；

图6为本发明图1中A处放大结构示意图。

图中：1、第一凹槽，2、地面，3、第一液压驱动装置，4、垂直移动平台，5、水平移动平台，6、连接柱，7、通孔，8、连接板，9、第一滚珠，10、第二滚珠，11、安装框，12、第二液压驱动装置，13、滑槽，14、滑杆，15、压板，16、压缩弹簧，17、第三滚珠，18、第二凹槽，19、凸缘，20、支架，21、移动装置，22、加强筋，23、第三液压驱动装置，24、基板，25、柔性缓冲垫，26、激光测距传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种超高层建筑模拟抗震测试装置，如图1、图3、图5和图6所示，第一凹槽1开设在地面2以下，且第一凹槽1底部固定安装有第一液压驱动装置3，第一凹槽1与第二凹槽18的中心线重合，方便第一凹槽1内的部件经过第二凹槽18移动至地面2上方，第一液压驱动装置3、第二液压驱动装置12以及第三液压驱动装置23均为双作用液压驱动装置，且第二液压驱动装置12设置有四组，同时四组第二液压驱动装置12以水平移动平台5中心线为中心呈“十”字形设置，便于四组第二液压驱动装置12配合推动水平移动平台5朝任意水平方向移动，第一液压驱动装置3顶部固定安装有垂直移动平台4，且垂直移动平台4上方滑动连接有水平移动平台5，水平移动平台5底部固定有连接柱6，且连接柱6穿过开设在垂直移动平台4表面的通孔7，连接柱6的中心线与通孔7的中心线重合，且连接柱6外端与通孔7内壁之间的间距小于第一滚珠9与通孔7内壁之间的间距，使连接柱6贴合通孔7部分内壁时，第一滚珠9依旧贴合垂直移动平台4底部，连接柱6下端固定有连接板8，且连接板8上表面转动连接有第一滚珠9，第一滚珠9上端贴合垂直移动平台4下端，水平移动平台5下侧转动连接有第二滚珠10，且第二滚珠10下端贴合垂直移动平台4上端，第二滚珠10均匀的安装在水平移动平台5底部，连接柱6外端与第二滚珠10之间的间距大于连接柱6外端与通孔7内壁之间的间距，使连接柱6贴合通孔7部分内壁时，第二滚珠10依旧贴合垂直移动平台4顶部。

如图1、图2、图4和图5所示，安装框11固定在垂直移动平台4上侧，且安装框11内侧固定安装有第二液压驱动装置12，安装框11最外端与垂直移动平台4最外端位于同一垂直面上，且垂直移动平台4外端贴合第一凹槽1内壁设置，便于垂直移动平台4在第一凹槽1内部上下移动，安装框11内侧开设有滑槽13，且滑槽13内部滑动连接有滑杆14，滑杆14在滑槽13内的滑动距离等于水平移动平台5外端与安装框11内侧之间的间距，使滑杆14可完全收缩在滑槽13内部，防止对水平移动平台5移动造成阻碍，滑杆14靠近水平移动平台5的一侧固定有压板15，且滑杆14外侧悬空有压缩弹簧16，压缩弹簧16两端分别固定在压板15与安装框11上，压板15靠近水平移动平台5的一侧以及第二液压驱动装置12靠近水平移动平台5的一侧均转动连接有第三滚珠17，且第三滚珠17均贴合水平移动平台5外侧设置，且第二凹槽18开设在地面2以下，且第二凹槽18与第一凹槽1相连通，第二凹槽18最下端与凸缘19最下端位于同一水平面上，且第二凹槽18内壁与凸缘19外端之间的间距小于水平移动平台5外端与安装框11内壁之间的间距，凸缘19移动至第二凹槽18内，使凸缘19最上端与地面2最上端位于同一水平面上，便于将地面2上的模型经过凸缘19移动至水平移动平台5上，水平移动平台5外侧固定有凸缘19，支架20固定在第二凹槽18外侧的地面2上以及移动装置21顶部，且支架20与地面2之间以及支架20与移动装置21之间均设置有加强筋22，移动装置21设置在第二凹槽18右方的地面2上，支架20靠近第二凹槽18的一侧固定安装有第三液压驱动装置23，且第三液压驱动装置23靠近第二凹槽18的一侧固定有基板24，基板24靠近第二凹槽18的一侧固定有柔性缓冲垫25与激光测距传感器26，柔性缓冲垫25设置有四个，且四个柔性缓冲垫25以水平移动平台5为中心呈“十”字形设置，第三液压驱动装置23推动柔性缓冲垫25靠近模型，起到缓冲支撑的作用，防止模型倒塌。

工作原理：在使用该超高层建筑模拟抗震测试装置时，激光测距传感器26的型号为GP2Y0D21YK0F，首先接通外部电源，启动第二液压驱动装置12，第二液压驱动装置12推动凸缘19右侧进入第二凹槽18右侧内部，启动第一液压驱动装置3，第一液压驱动装置3拉动垂直移动平台4移动至最下端，此时凸缘19右端贴合第二凹槽18右侧内壁，移开移动装置21，便于通过右侧将地面2上的模型经过凸缘19移动至水平移动平台5，移动装置21移动复位，启动第一液压驱动装置3，第一液压驱动装置3推动垂直移动平台4在第一凹槽1内部上下移动，第二液压驱动装置12以及压板15均通过第三滚珠17与水平移动平台5构成滑动连接，启动第二液压驱动装置12，四组第二液压驱动装置12配合推动水平移动平台5沿任意水平方向往复运动，水平移动平台5通过第二滚珠10滑动连接在垂直移动平台4上表面，使水平移动平台5移动更加流畅，同时水平移动平台5底部的连接柱6在通孔7内部运动，同时连接板8通过第一滚珠9 滑动连接在垂直移动平台4底部，通过连接柱6与连接板8的配合限制了水平移动平台5垂直方向的移动，同时使水平移动平台5在水平方向移动更加流畅，第二液压驱动装置12推动水平移动平台5移动时，水平移动平台5通过压板15推动滑杆14滑入滑槽13内部，同时压缩弹簧16被压缩，压缩弹簧16起到缓冲和蓄能的作用，减少了第二液压驱动装置12停止水平移动平台5所需的推力，同时压缩弹簧16回弹时配合第二液压驱动装置12推动水平移动平台5反向移动，减少了第二液压驱动装置12推动水平移动平台5所需的推力，极大了降低了水平移动平台5往复移动所需的能量，使用起来更具有实用性，激光测距传感器26检测模型的晃动幅度，激光测距传感器26晃动幅度过大即将倾倒时，支架20上的第三液压驱动装置23推动基板24靠近模型，使柔性缓冲垫25接近模型，柔性缓冲垫25起到缓冲和支撑的作用，避免模型彻底倾倒损坏，降低了测试成本，这就完成了全部工作，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超高层建筑模拟抗震测试装置，包括第一凹槽（1）、安装框（11）、第二凹槽（18）和支架（20），其特征在于：第一凹槽（1），所述第一凹槽（1）开设在地面（2）以下，且第一凹槽（1）底部固定安装有第一液压驱动装置（3），所述第一液压驱动装置（3）顶部固定安装有垂直移动平台（4），且垂直移动平台（4）上方滑动连接有水平移动平台（5），所述水平移动平台（5）底部固定有连接柱（6），且连接柱（6）穿过开设在垂直移动平台（4）表面的通孔（7），所述连接柱（6）下端固定有连接板（8），且连接板（8）上表面转动连接有第一滚珠（9），所述第一滚珠（9）上端贴合垂直移动平台（4）下端，所述水平移动平台（5）下侧转动连接有第二滚珠（10），且第二滚珠（10）下端贴合垂直移动平台（4）上端；

安装框（11），所述安装框（11）固定在垂直移动平台（4）上侧，且安装框（11）内侧固定安装有第二液压驱动装置（12），所述安装框（11）内侧开设有滑槽（13），且滑槽（13）内部滑动连接有滑杆（14），所述滑杆（14）靠近水平移动平台（5）的一侧固定有压板（15），且滑杆（14）外侧悬空有压缩弹簧（16），所述压缩弹簧（16）两端分别固定在压板（15）与安装框（11）上，所述压板（15）靠近水平移动平台（5）的一侧以及第二液压驱动装置（12）靠近水平移动平台（5）的一侧均转动连接有第三滚珠（17），且第三滚珠（17）均贴合水平移动平台（5）外侧设置；第二凹槽（18），且第二凹槽（18）开设在地面（2）以下，且第二凹槽（18）与第一凹槽（1）相连通，所述水平移动平台（5）外侧固定有凸缘（19）；

支架（20），所述支架（20）固定在第二凹槽（18）外侧的地面（2）上以及移动装置（21）顶部，且支架（20）与地面（2）之间以及支架（20）与移动装置（21）之间均设置有加强筋（22），所述移动装置（21）设置在第二凹槽（18）右方的地面（2）上，所述支架（20）靠近第二凹槽（18）的一侧固定安装有第三液压驱动装置（23），且第三液压驱动装置（23）靠近第二凹槽（18）的一侧固定有基板（24），所述基板（24）靠近第二凹槽（18）的一侧固定有柔性缓冲垫（25）与激光测距传感器（26）。

2.根据权利要求1所述的一种超高层建筑模拟抗震测试装置，其特征在于：所述第一凹槽（1）与第二凹槽（18）的中心线重合。

3.根据权利要求1所述的一种超高层建筑模拟抗震测试装置，其特征在于：所述第一液压驱动装置（3）、第二液压驱动装置（12）以及第三液压驱动装置（23）均为双作用液压驱动装置，且第二液压驱动装置（12）设置有四组，同时四组第二液压驱动装置（12）以水平移动平台（5）中心线为中心呈“十”字形设置。

4.根据权利要求1所述的一种超高层建筑模拟抗震测试装置，其特征在于：所述连接柱（6）的中心线与通孔（7）的中心线重合，且连接柱（6）外端与通孔（7）内壁之间的间距小于第一滚珠（9）与通孔（7）内壁之间的间距。

5.根据权利要求1所述的一种超高层建筑模拟抗震测试装置，其特征在于：所述第二滚珠（10）均匀的安装在水平移动平台（5）底部，所述连接柱（6）外端与第二滚珠（10）之间的间距大于连接柱（6）外端与通孔（7）内壁之间的间距。

6.根据权利要求1所述的一种超高层建筑模拟抗震测试装置，其特征在于：所述安装框（11）最外端与垂直移动平台（4）最外端位于同一垂直面上，且垂直移动平台（4）外端贴合第一凹槽（1）内壁设置。

7.根据权利要求1所述的一种超高层建筑模拟抗震测试装置，其特征在于：所述滑杆（14）在滑槽（13）内的滑动距离等于水平移动平台（5）外端与安装框（11）内侧之间的间距。

8.根据权利要求1所述的一种超高层建筑模拟抗震测试装置，其特征在于：所述第二凹槽（18）最下端与凸缘（19）最下端位于同一水平面上，且第二凹槽（18）内壁与凸缘（19）外端之间的间距小于水平移动平台（5）外端与安装框（11）内壁之间的间距。

9.根据权利要求1所述的一种超高层建筑模拟抗震测试装置，其特征在于：所述柔性缓冲垫（25）设置有四个，且四个柔性缓冲垫（25）以水平移动平台（5）为中心呈“十”字形设置。

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