[实用新型]一种用于地震作用下墙式阻尼器性能监测的系统

说明书

技术领域

本实用新型提出了一种地震作用下对墙式阻尼器的耗能性能进行监测的系统，涉及结构工程技术领域与健康监测技术领域。

背景技术

常见的墙式阻尼器主要类型有墙式粘弹性阻尼器、墙式粘滞阻尼器及墙式金属阻尼器，其工作原理均是依靠动力作用下耗能材料或粘滞流体的剪切变形消耗振动能量，实际应用中墙式阻尼器两端端板分别连接于上层和下层结构梁，限制结构层间变形的同时可以消耗振动能量，减小结构的振动损伤。鉴于其耗能稳定、构造简单、布置灵活、易于实现、维护简便，长期使用优势明显的特点，墙式阻尼器得到了广泛应用。

健康监测是指利用现场的无损传感技术，分析通过被监测系统实时的工作状态数据，达到监测被监测系统损伤或工作退化的位置与程度，并据此给出安全性评估。对重大工程结构的结构性能进行实时的监测与诊断对保证结构运行效率、保障人民的生命财产安全具有重大意义，已成为现代工程越来越迫切的现实需求，也是土木工程学科发展的一个重要领域。目前，对于建筑结构的健康监测系统发展较为完善，针对阻尼器产品的健康监测研究和实践较少，阻尼器在地震作用下的耗能性能及工作能力目前研究不够充分，切实可行的阻尼器地震下监测方法及系统不完善，没有实际的工程应用。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种用于地震作用下墙式阻尼器性能监测的系统，该系统针对布设于建筑结构楼层之间的、依靠内板与外板发生水平剪切变形耗能的墙式阻尼器，解决通过对墙式阻尼器内板与外板之间水平方向剪力及水平方向相对位移的测量，评估墙式阻尼器在地震作用下的耗能性能的技术问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于地震作用下墙式阻尼器性能监测的系统，包括：分别固定在上、下梁的墙式阻尼器内板、外板、用于测定墙式阻尼器内板和外板之间水平方向剪力及水平方向相对位移的变量测量装置、信号放大器、信号传输线和信号采集装置；所述墙式阻尼器内板、外板上均安装有固定支架，变量测量装置固定在所述支架上；所述变量测量装置所采集的信号，通过信号放大器、信号传输线, 被送至将所采集的信号转换成数字信号的数据采集装置，再通过数据传输线最终将数字信号存入数据存储装置。

在位移测量时，变量测量装置使用的是测量墙式阻尼器内板和外板之间的水平方向相对位移的拉线式位移计。

在对小的剪切位移的测量时，变量测量装置使用的是测定墙式阻尼器内板和外板之间的水平方向速度或加速度的传感器。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提出一种用于地震作用下墙式阻尼器性能监测的系统，通过地震触发、变量测量、数据采集、存储及传输，测定墙式阻尼器内板与外板在地震作用下的水平方向的相对位移Δu及水平方向剪力F，以此来评价此墙式阻尼器的地震性能，为实际工程中地震作用下墙式阻尼器的耗能性能的监测提供了科学方法，具有较大的应用空间与工程价值。

附图说明

图1为本实用新型的墙式阻尼器地震性能监测系统速度及加速度测量示意图。

图2为图1中的A-A剖面示意图。

图3为本实用新型的墙式阻尼器地震性能监测系统位移测量示意图。

图4为图3中的B-B剖面示意图。

图5是本发明的工作流程图。

图中：1—上梁，2—外板，3—传感器，4—内板，5—下梁，6—耗能材料，71—地震触发装置，72—数据采集装置，8—数据存储装置，9—拉线式位移计，10—固定支架。

具体实施方式

本实用新型的一种用于地震作用下墙式阻尼器性能监测的系统，包括以下几个部分：

变量测量装置：墙式阻尼器内板、外板上均安装有固定支架，变量测量装置固定在支架上，用于测定墙式阻尼器内板和外板之间水平方向剪力及水平方向相对位移；水平方向剪力通过剪力测力仪测定，或者通过应变花测量三向应变，换算成水平方向剪力。水平方向相对位移测量有三种构造方式：第一种构造方式为，采用拉线式位移计，直接测量墙式阻尼器内板和外板之间的水平方向相对位移Δu；第二种构造方式为，在墙式阻尼器内板和外板上分别安装一个速度传感器，测得内板和外板水平方向速度，二者做差得到内板和外板之间水平方向相对速度，通过积分运算换算成内外板水平方向相对位移Δu；第三种构造方式为，在墙式阻尼器内板和外板上分别安装一个加速度传感器，测得内板和外板水平方向加速度，二者做差得到内板和外板之间水平方向相对加速度，通过两次积分运算换算成墙式阻尼器内板和外板之间的水平方向相对位移Δu。