[发明专利]土木工程结构抗震试验装置

说明书

本发明属于土木工程领域试验装置，具体涉及一种土木工程结构抗震试验装置。本发明由若干个空间构造墙共同拼接一个立体空间，该立体空间内腔的底部平铺用于模拟地面环境的地表构造单元，地表构造单元的上部放置土木建筑模型；所述的空间构造墙为永磁体材质，所述的地表构造单元包括用作基料的弹性橡胶框和弹性橡胶框内固定镶嵌的若干电磁线圈组块，所述的电磁线圈组块在弹性橡胶框内空间阵列排布，所述的电磁线圈组块均通过控制单元与电源电连接，所述的控制单元还分别与电源、数据更新单元电连接。本发明可以通过地表构造单元模拟真实的地震地表形变并且支持模拟地震时地表形变对土木工程结构的破坏影响，从而获取最有代表性的试验数据。

技术领域

本发明属于土木工程领域试验装置，具体涉及一种土木工程结构抗震试验装置。

背景技术

地震发生时，先产生纵波，使我们感觉到房屋的上下震动，这对建筑物的破坏性不大。纵波来得快，去的也快。纵波过去后就是横波，是破坏性最大的。横波使建筑物左右摇动，使建筑物结构错位，引起坍塌等灾难。在土木工程结构抗震试验的研究中现有技术任然不过成熟，比如有中国专利CN201721376479.4公开了一种土木工程结构抗震试验装置，包括有试验室以及设置在试验室内的震动装置，所述震动装置包括有从下至上依次连接的第一固定板、第二固定板和置物板，所述第一固定板上设置有第一振动电机以驱动第二固定板产生左右震动，所述第二固定板上设置有第二振动电机以驱动置物板产生前后震动；所述试验室的内壁上设置有竖向的滑轨，所述滑轨上安装有电动滑块，所述电动滑块连接有可左右转动的转动座，所述转动座连接有风机；该技术中以及现有技术中对地震环境的模拟均是采用电机振动的方式，该方式下模拟的地震环境不够真实，不能模拟真实的地震波影响，不能模拟真实的地震中地表的形变，更加难以获取真实的地震试验数据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土木工程结构抗震试验装置。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

土木工程结构抗震试验装置，包括若干个空间构造墙、用于模拟土木工程建筑的土木建筑模型、用于电路控制的控制单元、电源和用于对电路控制单元进行维护的数据更新单元，所述的若干个空间构造墙共同拼接一个立体空间，该立体空间内腔的底部平铺用于模拟地面环境的地表构造单元，地表构造单元的上部放置土木建筑模型；所述的空间构造墙为永磁体材质，所述的地表构造单元包括用作基料的弹性橡胶框和弹性橡胶框内固定镶嵌的若干电磁线圈组块，所述的电磁线圈组块在弹性橡胶框内空间阵列排布，所述的电磁线圈组块均通过控制单元与电源电连接，所述的控制单元还分别与电源、数据更新单元电连接。

进一步，所述的每个电磁线圈组块包括线圈组和外壳，所述的线圈组设置在外壳内部，所述的线圈组包括相互垂直的横向线圈组和纵向线圈组，横向线圈组和纵向线圈组用于产生互相垂直的磁场。

进一步，所述的土木建筑模型包括木框、烧制砖块、钢筋混凝土板、瓷砖、金属框，所述的钢筋混凝土板设置在底部，钢筋混凝土板四周粘贴若干瓷砖，所述钢筋混凝土板上部堆叠若干烧制砖块并形成土木建筑模型的墙体，烧制砖块的顶部固定金属框，所述的金属框顶部固定木框。

进一步，所述的控制单元包括通信接口、控制单片机、多级变量译码器、数模转换电路，其中的控制单片机依次电连接多级变量译码器、数模转换电路，控制单片机与通信接口电连接，其中的电磁线圈组块与数模转换电路电连接；所述的数据更新单元包括通信接口、控制单片机、模数转换电路、超声波发生器、超声波接收器、红外探测头，所述的控制单片机电连接模数转换电路，模数转换电路分别与超声波发生器、超声波接收器、红外探测头电连接，所述的控制单片机与通信接口电连接；控制单元的通信接口与数据更新单元的通信接口电连接。

进一步，所述的多级变量译码器具体是一个前级变量译码器的通信输出端分别连接若干个后级变量译码器的通信输入端，最后级的若干个变量译码器的通信输出端分别通过数模转换电路与对应的横向线圈组或纵向线圈组电连接。