NO149447B - PROCEDURE AND APPARATUS FOR MEASURING MODELS OF THE ELASTIC DEFORMATIONS THAT CAN APPEAR ON LARGE CONSTRUCTION OR BUILDINGS - Google Patents

PROCEDURE AND APPARATUS FOR MEASURING MODELS OF THE ELASTIC DEFORMATIONS THAT CAN APPEAR ON LARGE CONSTRUCTION OR BUILDINGS Download PDF

Info

Publication number
NO149447B
NO149447B NO790967A NO790967A NO149447B NO 149447 B NO149447 B NO 149447B NO 790967 A NO790967 A NO 790967A NO 790967 A NO790967 A NO 790967A NO 149447 B NO149447 B NO 149447B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
section
model
sections
deformations
elastic
Prior art date
Application number
NO790967A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO790967L (en
NO149447C (en
Inventor
Pierre Loic Le Guet
Original Assignee
France Etat Armement
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Etat Armement filed Critical France Etat Armement
Publication of NO790967L publication Critical patent/NO790967L/en
Publication of NO149447B publication Critical patent/NO149447B/en
Publication of NO149447C publication Critical patent/NO149447C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0041Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0025Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings of elongated objects, e.g. pipes, masts, towers or railways
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B25/00Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B25/04Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes of buildings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte The present invention is a method

for måling av elastiske deformeringer hos store konstruksjoner eller bygninger som utsettes for belastninger ved at målinger foretas på skalamodeller av konstruksjonene eller bygningene. for measuring elastic deformations in large structures or buildings that are exposed to loads by measurements being made on scale models of the structures or buildings.

Oppfinnelsen er særlig anvendelig på modeller The invention is particularly applicable to models

av oppførselen på sjøen av stasjonære metallkonstruksjoner (master, portaler som hviler på havbunnen) eller bevegelige metallkonstruksjoner (skip, fortøyningsmaster osv.). of the behavior at sea of stationary metal structures (masts, gantries resting on the seabed) or mobile metal structures (ships, mooring masts, etc.).

En anvendelse av oppfinnelsen som er særlig for-delaktig, er på modell av metallkonstruksjoner anvendt for undervanns-oljeboring. Det er kjent at for disse offshore oljearbeider, behøves tårn eller master, vanligvis metall-gittere, som bærer bore- eller lasteplattformer, brennere eller annet utstyr. An application of the invention that is particularly advantageous is on models of metal structures used for underwater oil drilling. It is known that for these offshore oil works, towers or masts, usually metal grids, are needed, which carry drilling or loading platforms, burners or other equipment.

Disse tårn eller master kan være mer enn 150 m These towers or masts can be more than 150 m

høye og de som hviler på havbunnen, er vanligvis utformet som pyramider eller kjegler med en bunnplate som kan nå opptil 50 m. Disse tårn kan strekke seg opptil 20 - 30 m over havflaten. high and those resting on the seabed are usually designed as pyramids or cones with a base plate that can reach up to 50 m. These towers can extend up to 20 - 30 m above the sea surface.

Dette er ytterst kostbare konstruksjoner som er vanskelige å bringe frem til arbeidsstedet og montere der. These are extremely expensive constructions that are difficult to bring to the workplace and assemble there.

Det er derfor av primær betydning på forhånd å studere opp-førselen av en slik konstruksjon under virkningen av bølger, dønninger, vind og påkjenninger som kan bli pådratt under arbeide av boreutstyret, ved at skip og lignende legger inntil. It is therefore of primary importance to study in advance the behavior of such a construction under the influence of waves, swells, wind and stresses that may be incurred during work by the drilling equipment, by ships and the like docking.

Disse studier kan utføres i et basseng på en skalamodell av den planlagte konstruksjon. Inntil nå var imidlertid de oppnådde resultater fra disse studier på modeller ikke nøyaktige hok og omfattet ikke visse elastiske de-formeringsfenomener, såsom de som skyldes vekslende påkjenninger som den virkelige konstruksjon godt kan bli utsatt for. These studies can be carried out in a pool on a scale model of the planned construction. Until now, however, the results obtained from these studies on models were not accurate and did not include certain elastic deformation phenomena, such as those due to alternating stresses to which the real structure may well be subjected.

For at modellen av en kompleks konstruksjon skal være pålitelig må i virkeligheten de forskjellige parametere være homogene og modellen må være hydrælastisk lik den virkelige konstruksjon. På denne måte, hvis vi for modellen vel-ger en skala A (f.eks.A = 1/100, hvilket fører til en modell på 1,5 m til 2 m i høyden i ovennevnte tilfelle), idet In order for the model of a complex construction to be reliable, in reality the various parameters must be homogeneous and the model must be hydraulically similar to the real construction. In this way, if we choose a scale A for the model (e.g. A = 1/100, which leads to a model of 1.5 m to 2 m in height in the above case), since

massene og elastisiteten hhv. må være iinnenfor forholdene the masses and the elasticity respectively must be within the conditions

*<3> og j ;Hvis den virkelige konstniksjon er en gitterkon-struksjon av sveisede rør, kan vi allerede støte på( vesent-lige vanskeligheter ved bygging av modellen fordi tykkelsen av rørene på modellen blir liten og modellen er ikke istand til å motstå knekkpåkjenninger som kan påføres denne bare under virkningen av plattformens vekt; som bæres av konstruksjonen. Disse vanskeligheter kunne avhjelpes i det minste del-vis ved anvendelsen av tilstrekkelig lette materialer og var derfor istand til å gi tilstrekkelig tykkelse. Det samme er imidlertid ikke tilfellet når det igjelder likheten av elastisitetene som ville gjøre det nødvendig å bygge en modell under anvendelse av sammensatte komponenter laget av materiale med meget liten elastisitetsmodul og en kjerne med ;i ;meget større elastisitetsmodul. Bygging av en slik modell eller å utstyre den med måleinstrumenter og håndtering av samme ville være meget vanskelig. ;Oppfinnelsen gjør det mulig å avhjelpe disse forskjellige ulemper takket være bruken; av modeller med enklere konstruksjoner som imidlertid gir mer nøyaktig opplysning når det gjelder oppførselen under belastning av de virkelige konstruksjoner. ;For studium på modell a\j elastiske def ormeringer hos store konstruksjoner eller bygninger som utsettes for belastninger ved at målinger foretas på skalamodeller av ;i ;konstruksjonene eller bygningene, går fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ut på at modellen bygges i form av et antall adskilte seksjoner, idet hver modellseksjon er bygget i form ;i ;av en individuell stiv komponent hovedsakelig fri for elastisitet, sammenbygging av modellseksjonene for reproduksjon av den fullstendige konstruksjon som skal studeres, sammensetning av hver seksjon med de tilstøtende seksjoner ved hjelp av belastningsmålende elastiske leddkomponenter med bestemt elastisitet som lokaliserer de elastiske deformerin- ;i ;ger av hele modellen i dennes samménsetningspunkter, maling av amplituden for de lokale deformeringer av hver av de nevnte leddkomponenter når modellen utsettes for bestemte påkjenninger, og kumulering av disse målinger for å utlede av dem de totale deformeringer som modellen har vært ut- ;i ;satt for og følgelig de deformeringer som den virkelige konstruksjon vil gjennomgå under ekvivalente betingelser for påkjenninger. ;Takket være denne fremgangsmåte er modellens fleksibilitet lokalisert på et bestemt antall nøyaktige punkter, på de største dimensjoner av modellen i stedet for å være fordelt over et uende-lig antall punkter på denne dimensjon. ;I det tilfelle at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes for å studere på modell oppførselen på sjøen av en stor hydroelastisk deformerbar konstruksjon, særlig en høy vertikal metallkonstruksjon for undervannsboring, hvor modellen er bygget av separate seksjoner som deler opp konstruksjonen i et antall horisontale stykker eller skiver som ligger over hverandre og hver seksjon er satt sammen med den umiddelbart underliggende seksjon ved hjelp av et system av opphengning som arbeider med spenning, i forbindelse med de nevnte leddkomponenter, idet be-vegelsesfølere er innskutt mellom hver seksjon og den umiddelbart tilstøtende seksjon for å detektere de lokale deformeringer mellom hvert par seksjoner. ;Takket være denne anordning kan de belastningsmålende leddkomponenter som er innskutt mellom seksjonene, understøtte uten vesentlig modifikasjon i nøyaktigheten av målingene ved de ovennevnte følere, de vekslende påkjenninger ved variabel kompresjon som kan være et resultat enten av vertikale påkjenninger eller bøyemomenter som påtrykkes hele konstruksjonen under prøven. ;Oppfinnelsen vil forstås bedre etter lesing av den etter-følgende detaljerte beskrivelse og etter studium av tegningen som viser et eksempel, men ikke det eneste mulige eksempel på en måte for virkeliggjørelse av oppfinnelsen, idet fig. 1 er et skjematisk riss i perspektiv av prøvemodellen for et metalltårn eller en mast for offshore oljeoperasjoner, fig. 2 er et detaljriss i verti-kalsnitt av et av forbindelsessystemene og av målingen av deformering mellom to tilstøtende seksjoner, og fig. 3 er et planriss sett ovenfra av samme system. ;Konstruksjonen som skal studeres er vist på fig. 1 og er f.eks. en mast 1 av et metallgitter for offshore oljearbeider. En slik mast kan være 150 m høy og kan reise seg 20 - 30 m over havflaten. På tegningen er vist en tripodmast, hvis tre ben P^ , J?2' P^ hviler eller er forankret på havbunnen og avstanden mellom føt- ;tene kan nå opptil 50 m som eksempel. Selvsagt gjelder oppfin- ;i ;nelsen også for studium av konstruksjoner hvis tverrsnitt ikke er triangulært. Tårnet 1 kan være konstruert for å bære en platt-form 5, på hvilken kan være montert alt det utstyr (ikke vist) ;som er nødvendig for den planlagte operasjon. Når først tårnet er på plass på det valgte sted, vil det bli utsatt for virkningene av sjøen (dønninger, bølger, strøm), vind,jpåkjenninger fra bor-ingen eller operasjonsutstyret som er montert på plattformen 5, ;og alt etter forholdene fra skip som kan komme forbi eller bli forankret til det. Det er de deformasjoner som pådras tårnet av disse forskjellige påkjenninger som fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å studere på en modell, f.eks. i skala 1/100. ;For å bygge modellen deles konstruksjonen opp i et bestemt antall seksjoner, f.eks. seks seksjoner T.j , T2, T3, T^, T5, Tg, ;som hver er bygget separat i en valgt skala, idet hver av seksjonene for seg selv utgjør en stiv enhet. For åJta hensyn til propor-sjonene for lengder og masser er det fordélaktig til bygging av modellelementene å anvende lette materialer, f.eks. rør eller seksjoner av fiberglassarmert plast for åj erstatte stålrørene eller seksjonene i konstruksjonen i hel størrelse. ;I det viste tilfellet danner sålledes hver av de stive ;i ;seksjoner en "skive" eller et stykke av konstruksjonen med form av en avkortet pyramide. Alle seksjonene jav modellen blir deretter anbragt på hverandre. For å danne den fullstendige modell blir hver seksjon forbundet med de tilstøtende: seksjoner ved hjelp av elastisk deformerbare leddkomponenter i L"i' L2' 2'' ' 2 som er beskrevet detaljert i forbindelse,med fig. 2 og 3 og på ;hver av dem kan den individuelle deformering under påkjenning må-les i hvert øyeblikk. ;Når modellen først er satt sammen, dykkes den ned i et prøvebasseng hvor det reproduserer de forskjellige betingelser som konstruksjonen i full størrelse kan bli utsatt for. ;•På det på fig. 2 viste tverrsnijtt og i planriss på fig. ;3 er vist de øvre vinkler av en av seksj,onene. Denne øvre vinkel inkluderer: en seksjon eller et rør 7 som danner den hovedsakelige vertikale kant av seksjonen i betraktninIg og to rør av seksjonen 9-9' som danner to av de horisontale kanter av seksjonen. På modell er disse rør av lettmetall-legering eller fortrinnsvis av armert plast og de settes stivt sammen innbyrdes, f.eks. ved hjelp av en triangulær vinkelplate 11 hår det gjelder en tripod mast og denne plate er festet med skruer 13 i rørene 9-9' og med skruer 15 i en foring 17 som passer inn på toppen av røret 7. ;Selvsagt er de to andre øvre vinkler av seksjonen som betraktes, satt stivt sammen på en tilsvarende måte og avstivningen av den virkelige konstruksjon reproduseres på modellen på en slik måte at hver seksjon av modellen tatt hver for seg danner en stiv udeformerbar enhet under de påvirkninger som skal påføres den. ;På fig. 2 er også vist den nedre vinkel av den etterfølg-ende modellseksjon som er anbragt umiddelbart over den foregående seksjon. Den etterfølgende modellseksjon er bygget på den nettopp beskrevne måte og det sees på fig. 2 den nedre ende av røret eller seksjonen 7' som danner en hovedsakelig vertikal kant av seksjonen og som vil utgjøre forlengelsen av røret 7 når først de to seksjoner er satt sammen. ;Den deformerbare elastiske sammensetning mellom to til-støtende seksjoner som skal beskrives nå, er bygget på en slik måte at der er klaring mellom de tilsvarende elementer med hensyn til de to seksjoner som betraktes og særlig en klaring 19 mellom enden av røret 7' og den øvre flate av vinkelplaten 11 og denne klaring tillater lokal bevegelse av en seksjon i forhold til dens nabo under virkningen av de påførte påkjenninger. Som en holder på den nedre seksjon anvender det elastiske sammensetningssystem vinkelplaten 11 og nærmere bestemt en forlengelse 21-23 integrert til denne plate, og det anvender som et understøttelsespunkt på den øvre seksjon en holderdel 25 fortrinnsvis i form av en "T", integrert til den nedre ende av røret 7'. Denne del er f.eks. holdt på rørene ved hjelp av skruer 27 som skrus inn i en nedre foring 29 i røret 7'. ;Seksjonene settes sammen i form av et elastisk ledd med strukne strekklappersom i hvert punkt av sammensetningen av en modell utgjør en belastningsmåleinnretning med bevegelse parallell med påføringspunktene som det skal beskrives i det følgende. Dette utstyr omfatter en første opphengningskomponent bestående av en tynn fleksibel strukket metallstrimmel 31, hvis nedre ende er ' festet med skruer 33 til den nedre deljav bæredelen 25 og hvis øvre ende er festet med skruer 35 itil den øvre del av T-délen 23 integrert med vinkelplaten 11! Egnede forskyvninger og mellomrom i delene 25 og 23 tillater fri forskyvning av strekklappen 31 som forsyner modellen med dens kompresjons-styrke. j ;Utstyret omfatter også en,' belastningsmålekompo-nent bestående av en annen elastisk strekklapp 37 med motsatt anordning i forhold til strekklappen 3;1 , dvs. at dens nedre ;i ;ende er festet med skruen 3 9 til foten; 41 av forlengelsen 23 integrert med vinkelplaten 11 og dens løvre ende er festet med skruen 43 til den ytre flate av T-delen 25. ;Strekklappen 37 er lett tilgjengelig og kan skif-tes ut og man kan få til disposisjon ét sett strekklapper med forskjellig fleksibilitet som danner dynamometere med følsom-het spm avviker i samsvar med de prøver som skal foretas. ;Endelig omfatter det sammensatte system en føler som detekterer den relative forskyvning mellom de to tilstøt-ende seksjoner. En hvilken som helst type konvensjonell for-skyvningsføler kan anvendes, særlig de som omdanner en bevegelse til en elektrisk størrelse. ;j ;Som et eksempel er vist en følertransduktor med variabel reluktans som består av en spole 45 som er festet med skruer 46 på vinkelplaten 11 (og følgelig integrert med den nedre seksjon) , hvori beveger seg' en kjerne 47 integrert med en stang 49 på bæredelen 25 (og følgelig for den øvre seksjon) . j ;Det nettopp beskrevne utstyr utgjør derfor et ;i ;dynamometer for bevegelse parallelt med påføringspunktet som gjør det mulig å måle på hvert av de lokaliserte punkter på modellen, bevegelsene eller kreftene; uavhengig av påførings-punktet for kraften som påføres og med en ikke merkbar inn-flydelse fra eventuelt moment. Takket være det dobbelte strekk-lappsystem med omvendt anordning, ka.'n hvert dynamometer uten stor modifikasjon i målingenes presisjon understøtte veks- ;i ;lende påkjenninger av strekk og kompresjon som kan være et resultat enten av vertikale påkjenninger eller av bøyemomen-ter påført hele konstruksjonen under prøven. ;For hver av prøvene i bassenget blir resultatene av målingene med følerne sammenlignet for å finne data som gjelder oppførselen til sjøs og i tjeneste for den virkelige konstruksjon. ;Selvsagt kan anordningen av de elastiske ledd være forskjellig fra den som er beskrevet og spesielt systemet for feste av de elastiske strekklapper til holderen i T-delen kan være omvendt, dvs. at utstyret kan være i høyde med den øvre ende av den nedre seksjon eller ved spalten mellom-de to seksjoner. ;De elastiske komponenter som danner et gitt av-stivningssystem, er ikke nødvendigvis identisk innbyrdes, de kan være av forskjellig lengde og form (tverrsnitt og profil) basert på de påtrykte grenser (amplituder for de relative bevegelser, linearitet osv.) og fordelingen av belastningene (statisk og dynamisk) og de bærende komponenter kan i seg selv være konstruert slik at de bidrar til fordelingen av på-kjenningene i de elastiske leddkomponenter. **<3> and j ;If the real construction is a lattice construction of welded pipes, we can already encounter (significant difficulties when building the model because the thickness of the pipes on the model becomes small and the model is not able to withstand buckling stresses that can be applied to it only under the action of the weight of the platform; which is carried by the structure. These difficulties could be remedied at least in part by the use of sufficiently light materials and were therefore capable of providing sufficient thickness. However, the same is not the case when it is the similarity of the elasticities that would make it necessary to build a model using composite components made of material with very small modulus of elasticity and a core with ;i ;much larger modulus of elasticity.Building such a model or equipping it with measuring instruments and handling of the same would be very difficult. ;The invention makes it possible to remedy these various disadvantages thanks to be the use; of models with simpler structures which, however, provide more accurate information regarding the behavior under load of the real structures. For studies on model a\j elastic deformations in large constructions or buildings that are exposed to loads by measurements being made on scale models of the constructions or buildings, the method according to the invention involves building the model in the form of a number of separate sections , each model section being built in the form ;i ;of an individual rigid component substantially free of elasticity, assembly of the model sections for reproduction of the complete structure to be studied, composition of each section with the adjacent sections by means of load-measuring elastic joint components with determined elasticity, which locates the elastic deformations of the entire model at its assembly points, measuring the amplitude of the local deformations of each of the aforementioned joint components when the model is subjected to specific stresses, and cumulating these measurements to derive from them the total deformations that the model has been out- ;i ;set for and consequently the deformations that the real structure will undergo under equivalent conditions of stresses. Thanks to this method, the flexibility of the model is located at a certain number of precise points, on the largest dimensions of the model instead of being distributed over an infinite number of points on this dimension. In the event that the method according to the invention is used to study on a model the behavior at sea of a large hydroelastically deformable structure, in particular a tall vertical metal structure for underwater drilling, where the model is built from separate sections that divide the structure into a number of horizontal pieces or discs which lie above each other and each section is assembled with the immediately underlying section by means of a system of suspension that works with tension, in connection with the aforementioned joint components, with motion sensors inserted between each section and the immediately adjacent section in order to detect the local deformations between each pair of sections. Thanks to this device, the load-measuring joint components inserted between the sections can support, without significant modification in the accuracy of the measurements by the above-mentioned sensors, the alternating stresses of variable compression which can be the result of either vertical stresses or bending moments applied to the entire structure during the sample. The invention will be better understood after reading the following detailed description and after studying the drawing which shows an example, but not the only possible example of a way of realizing the invention, as fig. 1 is a schematic view in perspective of the test model for a metal tower or mast for offshore oil operations, fig. 2 is a detailed view in vertical section of one of the connection systems and of the measurement of deformation between two adjacent sections, and fig. 3 is a plan view seen from above of the same system. The construction to be studied is shown in fig. 1 and is e.g. a mast 1 of a metal grid for offshore oil workers. Such a mast can be 150 m high and can rise 20 - 30 m above sea level. The drawing shows a tripod mast, whose three legs P^ , J?2' P^ rest or are anchored on the seabed and the distance between the legs can reach up to 50 m as an example. Of course, the invention also applies to the study of constructions whose cross-section is not triangular. The tower 1 can be designed to carry a platform 5, on which can be mounted all the equipment (not shown) which is necessary for the planned operation. Once the tower is in place at the chosen location, it will be exposed to the effects of the sea (swells, waves, current), wind, stresses from the drilling rig or the operational equipment mounted on the platform 5, and depending on the conditions from ships which may pass by or be anchored to it. It is the deformations caused to the tower by these different stresses that the method according to the invention makes it possible to study on a model, e.g. in scale 1/100. ;To build the model, the construction is divided into a certain number of sections, e.g. six sections T.j , T2, T3, T^, T5, Tg, ;each of which is built separately to a chosen scale, each of the sections being a rigid unit by itself. In order to take account of the proportions for lengths and masses, it is advantageous to use light materials for the construction of the model elements, e.g. tubes or sections of fiberglass reinforced plastic to replace the steel tubes or sections in the full-size construction. In the case shown, each of the rigid sections thus forms a "disc" or a piece of the construction in the shape of a truncated pyramid. All the sections of the jav model are then placed on top of each other. To form the complete model, each section is connected to the adjacent: sections by means of elastically deformable joint components in L"i' L2' 2'' ' 2 which are described in detail in connection with Figs. 2 and 3 and on ;each of them, the individual deformation under stress can be measured at every moment. ;Once the model is assembled, it is immersed in a test pool where it reproduces the various conditions to which the full-size structure may be exposed. ;•At that on Fig. 2 shows a cross-section and in plan view Fig. 3 shows the upper angles of one of the sections. This upper angle includes: a section or tube 7 forming the main vertical edge of the section under consideration and two tubes of the section 9-9' which forms two of the horizontal edges of the section. On model these are tubes of light metal alloy or preferably of reinforced plastic and they are rigidly joined together, for example by means of a triangular angle plate 11 hair in question a tripod mast and this plate are fixed with screws 13 in the tubes 9-9' and with screws 15 in a liner 17 which fits into the top of the tube 7. ;Obviously the other two upper angles of the section under consideration are rigidly assembled on a corresponding way and the bracing of the real structure is reproduced on the model in such a way that each section of the model taken separately forms a rigid undeformable unit under the influences to be applied to it. ; On fig. 2 also shows the lower angle of the subsequent model section which is placed immediately above the preceding section. The subsequent model section is built in the manner just described and can be seen in fig. 2 the lower end of the pipe or section 7' which forms a substantially vertical edge of the section and which will constitute the extension of the pipe 7 once the two sections are assembled. The deformable elastic composition between two adjacent sections to be described now is built in such a way that there is clearance between the corresponding elements with respect to the two sections under consideration and in particular a clearance 19 between the end of the tube 7' and the upper surface of the angle plate 11 and this clearance allows local movement of a section relative to its neighbor under the action of the applied stresses. As a holder on the lower section, the elastic composition system uses the angle plate 11 and more specifically an extension 21-23 integrated to this plate, and it uses as a support point on the upper section a holder part 25 preferably in the form of a "T", integrated to the lower end of the tube 7'. This part is e.g. held on the pipes by means of screws 27 which are screwed into a lower liner 29 in the pipe 7'. The sections are put together in the form of an elastic joint with stretched tensile flaps which at each point of the composition of a model constitute a load measuring device with movement parallel to the application points which will be described in the following. This equipment comprises a first suspension component consisting of a thin flexible stretched metal strip 31, the lower end of which is fixed with screws 33 to the lower support part 25 and the upper end of which is fixed with screws 35 to the upper part of the T-part 23 integrated with angle plate 11! Suitable displacements and spaces in the parts 25 and 23 allow free displacement of the stretch flap 31 which provides the model with its compression strength. The equipment also includes a load measuring component consisting of another elastic stretch flap 37 with the opposite arrangement in relation to the stretch flap 3;1, i.e. that its lower end is attached with the screw 39 to the foot; 41 of the extension 23 integrated with the angle plate 11 and its left-hand end is fixed with the screw 43 to the outer surface of the T-part 25. The stretch flap 37 is easily accessible and can be replaced and a set of stretch flaps with different flexibility that forms dynamometers with sensitivity spm deviates in accordance with the tests to be carried out. Finally, the composite system comprises a sensor which detects the relative displacement between the two adjacent sections. Any type of conventional displacement sensor can be used, especially those that convert a movement into an electrical quantity. ;j ;As an example, a sensor transducer with variable reluctance is shown which consists of a coil 45 which is fixed with screws 46 on the angle plate 11 (and consequently integrated with the lower section), in which a core 47 integrated with a rod 49 moves on the carrier part 25 (and consequently for the upper section). j ;The equipment just described therefore constitutes a ;i ;dynamometer for movement parallel to the point of application which makes it possible to measure at each of the localized points on the model, the movements or the forces; regardless of the point of application of the applied force and with a non-noticeable influence from any torque. Thanks to the double tensile patch system with an inverted arrangement, each dynamometer can, without major modification in the precision of the measurements, support alternating stresses of tension and compression which can be the result either of vertical stresses or of bending moments applied the entire construction during the test. ;For each of the samples in the pool, the results of the measurements with the sensors are compared to find data concerning the behavior at sea and in the service of the real construction. Of course, the arrangement of the elastic joints can be different from the one described and in particular the system for attaching the elastic stretch flaps to the holder in the T-section can be reversed, i.e. the equipment can be at the height of the upper end of the lower section or at the gap between the two sections. ;The elastic components that form a given bracing system are not necessarily identical to each other, they can be of different length and shape (cross-section and profile) based on the imposed limits (amplitudes for the relative movements, linearity, etc.) and the distribution of the loads (static and dynamic) and the bearing components can themselves be designed so that they contribute to the distribution of the stresses in the elastic joint components. *

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for måling på modeller av de elastiske deformeringer som kan opptre hos store konstruksjoner eller bygninger, karakterisert ved at modellen bygges i form av et antall adskilte seksjoner, idet hver modellseksjon er bygget i form av en individuell stiv komponent hovedsakelig fri for elastisitet, sammenbygging av modellseksjonene for reproduksjon av den fullstendige konstruksjon som skal studeres, sammensetning av hver seksjon med de tilstøtende seksjoner ved hjelp av belastningsmålende elastiske leddkomponenter med bestemt elastisitet som lokaliserer de elastiske deformeringer av hele modellen i dennes sammensetningspunkter, måling av amplituden for de lokale deformeringer av hver av de nevnte leddkomponenter når modellen utsettes for bestemte påkjenninger, og kumulering av disse målinger for å utlede av dem de totale deformeringer som modellen har vært utsatt for og følgelig1. Procedure for measuring on models the elastic deformations that can occur in large structures or buildings, characterized by the model being built in the form of a number of separate sections, each model section being built in the form of an individual rigid component mainly free of elasticity, assembly of the model sections for reproduction of the complete structure to be studied, assembly of each section with the adjacent sections by means of load-measuring elastic joint components of specified elasticity that localize the elastic deformations of the entire model at its assembly points, measurement of the amplitude of the local deformations of each of the aforementioned joint components when the model is exposed to specific stresses, and cumulation of these measurements to derive from them the total deformations to which the model has been exposed and consequently de deformeringer som den virkelige konstruksjon vil gjennomgå under ekvivalente betingelser for påkjenninger. the deformations that the real structure will undergo under equivalent stress conditions. 2. Anordning for utførelse ajv fremgangsmåten i samsvar med krav 1, for undersøkelse av elastiske deformasjoner hos store konstruksjoner, særlig em høy vertikal metallkonstruksjon for undervannsboring, under påvirkning av belastninger fra sjø og vind, karakterisert ved at i modellen består av separate stive seksjoner som deler opp konstruksjonen i et antall horisontale stykker eller skiver i som ligger over hverandre og hver seksjon er satt sammen med den umiddelbart underliggende seksjon ved hjelp av et system av belastningsmålende elastiske leddkomponenter som hver er spenningsfølsom for strekk eller trykk, idet bevegelsesfølere er innskutt mellom hver seksjon og den umiddelbart tilstøtende seksjon for å detektere de lokale deformeringer mellom hvert i par seksjoner. 2. Device for execution according to the method in accordance with claim 1, for the investigation of elastic deformations in large structures, in particular em high vertical metal construction for underwater drilling, under the influence of loads from sea and wind, characterized in that in the model consists of separate rigid sections that divide the structure into a number of horizontal pieces or slices i that lie one above the other and each section is assembled with the immediately underlying section by means of a system of load-measuring elastic joint components each of which is stress-sensitive to tension or pressure, movement sensors being inserted between each section and the immediately adjacent section to detect the local deformations between each in couple of sections. 3. Anordning ifølge krav 2,J karakterisert ved at hver seksjon er forbundet med den tilstøtende seksjon ved hjelp av minst tre deteklleringsenheter for forbindelse og deformering, anbragt hovedsakelig i et horison-talt plan og som hver omfatter en opphengning som er spen-ningsfølsom for strekk eller trykk, én belastningsmålende elastisk komponent som virker motsatt i forhold til den fore- j gående komponent i den vertikale retning for en bevegelses-føler. j ' 3. Device according to claim 2, J characterized in that each section is connected to the adjacent section by means of at least three detection units for connection and deformation, arranged mainly in a horizontal plane and each of which comprises a suspension which is tension-sensitive for stretch or pressure, one strain-measuring elastic component that acts opposite to the pre- j moving component in the vertical direction for a motion sensor. j' 4. Anordning ifølge krav 3', karakterisert ved at den nevnte leddkompbnent omfatter en strukket vertikal strekklapp, hvis øvre e'nde er i ett stykke med en seksjon av.modellen og hvis nedre ende er integrert med seksjonen som ligger umiddelbart under den. 4. Device according to claim 3', characterized in that the said joint component comprises a stretched vertical stretch flap, whose upper end is in one piece with a section of the model and whose lower end is integrated with the section immediately below it. 5. Anordning ifølge krav og 4, karakterisert ved at hver forbindelses-,og deformerings-detekteringsenhet omfatter minst én'komponent i form av en "T" i ett stykke med minst en av de!tilstøtende seksjoner, hvilken 'komponent utgjør festepunktét for minst én av endene av den nevnte strukne strekklapp.' |l5. Device according to claim and 4, characterized in that each connection and deformation detection unit comprises at least one component in the form of a "T" in one piece with at least one of the adjacent sections, which component constitutes the attachment point for at least one of the ends of the aforementioned stretched stretch flap.' |l
NO790967A 1978-03-23 1979-03-22 PROCEDURE AND APPARATUS FOR MEASURING MODELS OF THE ELASTIC DEFORMATIONS THAT CAN APPEAR ON LARGE CONSTRUCTION OR BUILDINGS NO149447C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7808431A FR2423765A1 (en) 1978-03-23 1978-03-23 PROCESS AND INSTALLATION FOR TEST, ON MODEL, OF STRUCTURES, WORKS AND CONSTRUCTIONS, ESPECIALLY METAL STRUCTURES, OF LARGE DIMENSIONS

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO790967L NO790967L (en) 1979-09-25
NO149447B true NO149447B (en) 1984-01-09
NO149447C NO149447C (en) 1984-04-25

Family

ID=9206194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO790967A NO149447C (en) 1978-03-23 1979-03-22 PROCEDURE AND APPARATUS FOR MEASURING MODELS OF THE ELASTIC DEFORMATIONS THAT CAN APPEAR ON LARGE CONSTRUCTION OR BUILDINGS

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0005088B1 (en)
DE (1) DE2960964D1 (en)
FR (1) FR2423765A1 (en)
NO (1) NO149447C (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5022272A (en) * 1989-12-14 1991-06-11 Trw Inc. Locally compensated deformation sensor
CN107084784B (en) * 2016-12-21 2019-08-23 中国船舶重工集团公司第七一0研究所 A kind of four body ship type underwater measurement platform of movable lifting
CN110232860A (en) * 2019-06-11 2019-09-13 长沙理工大学 Multifunction test device and its test method for soil mechanics plane strain problems

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7112758A (en) * 1971-05-20 1973-03-20
FR2289987A1 (en) * 1974-11-04 1976-05-28 Alsthom Cgee PROCESS FOR MAKING HYDROELASTIC AND AEROELASTIC MODELS

Also Published As

Publication number Publication date
DE2960964D1 (en) 1981-12-24
EP0005088B1 (en) 1981-10-14
NO790967L (en) 1979-09-25
FR2423765B1 (en) 1980-09-26
NO149447C (en) 1984-04-25
EP0005088A2 (en) 1979-10-31
EP0005088A3 (en) 1979-11-28
FR2423765A1 (en) 1979-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101923024B (en) Method for determining elastic modulus and flexural rigidity of reinforced concrete beam with crack
CN109388865B (en) Tower emergency failure early warning method under ground settlement working condition
CN108827669A (en) It is a kind of for simulating the pilot system of tunnel deformation destruction characteristic
Opoka et al. Damage detection and localization method based on a frequency spectrum change in a scaled tripod model with strain rosettes
CN109060555A (en) A kind of concrete creep test device and analysis method based on four-point bending load
Friday Ifayefunmi Combined stability of conical shells
Idichandy et al. Modal parameters for structural integrity monitoring of fixed offshore platforms
NO149447B (en) PROCEDURE AND APPARATUS FOR MEASURING MODELS OF THE ELASTIC DEFORMATIONS THAT CAN APPEAR ON LARGE CONSTRUCTION OR BUILDINGS
JP2011102527A (en) Horizontal load testing method of pile
CN107101800B (en) Wind power measuring equipment and method for power transmission iron tower model
Shimoi et al. Comparison of displacement measurements in exposed type column base using piezoelectric dynamic sensors and static sensors
Lim et al. Strain Measuring of Composite Grid Using Digital Image Correlation
RU2645430C1 (en) Testing method of flat specimens for bending
Kumar et al. Ultimate strength of orthogonal stiffened plates subjected to axial and lateral loads
Takada Model analysis and experimental study on mechanical behavior of buried ductile iron pipeline subjected to large ground deformation
Talei-Faz et al. Residual static strength of high strength steel cracked tubular joints
Jacobs et al. Shake table testing of container cranes
CN105157900A (en) Measurement apparatus of prestress of membrane material
Mongabure et al. Shaking table testing of cylindrical steel liquid storage tanks
CN104330276B (en) Measure ceiling support system Ultimate Strength Test method
CN220367126U (en) Solar power station support foundation lateral rigidity testing device
RU2808937C1 (en) Method for determining absolute strains and stresses with mechanical strain gauge
RU220058U1 (en) MECHANICAL STRAIN GAUGE WITH REMOVABLE STRAIN GAUGE
CN220352646U (en) Anti-overturning reinforcing device for single-column pier bridge
CN203118329U (en) Bridge model experiment device