專利名稱：一種使用推力釋放法測試隔震結構的裝置及測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及結構部件的振動測試，尤其是屬于一種使用推力釋放法測 試隔震結構的裝置及測試方法 背景技術在現(xiàn)有技術中對于隔震結構缺乏有效的事先檢驗隔震層構造、檢驗隔 震效果的手段?，F(xiàn)有的地脈動法、穩(wěn)態(tài)正弦波激振法、隨機激振法或人工 爆破激振等方法不但均不足以產生令隔震層屈服的外力，而且還有可能造 成主體結構受損，因而對于隔震結構只能等待實際地震考驗。而隔震層構 造措施不當則很容易造成隔震失效，此種事例在地震中時有出現(xiàn)。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種使用推力釋放法測試隔震結構的裝置及測 試方法，使得人們可以獲得相當于隔震結構在中震或大震時的結構動力特 性，為進一步改進隔震結構的效果提供依據。本發(fā)明所采取的技術方案是它是由在隔震結構隔震層的上梁上設置 若干個上梁牛腿，同時在上梁牛腿對應位置的下梁上設置下梁牛腿；在上 梁牛腿和下梁牛腿間設置千斤頂；在隔震結構的上部和隔震層的上梁板上 安裝若干個加速度傳感器并與加速度采集分析儀相連，隔震層的上梁與下 梁之間安裝若干個位移傳感器并與位移采集分析儀相連所組成。本發(fā)明的具體測試方法是啟動千斤頂?shù)囊簤合到y(tǒng)，千斤頂產生推力，在推力的作用下，上梁牛腿和下梁牛腿間產生相對位移，即隔震結構的上 部與下梁產生相對位移，此時，將千斤頂卸載，則上部作自由振動，該振動由加速度傳感器、位移傳感器記錄并分別傳給加速度采集分析儀、位移 采集分析儀進行分析。本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明中采用的裝置及測試方法可以使建 筑物隔震支座的鉛芯進入屈服狀態(tài)，進而得到隔震層充分發(fā)揮作用時(也 就是相當隔震結構在中震或大震時)的結構動力特性，為建筑物的進一步 改進提供依據；2、本發(fā)明改變了隔震結構剛度和阻尼的試驗測定一般都由 實驗室直接進行測定的不足之處(因為實驗室檢測的隔震器剛度和阻尼是
理想狀態(tài)結果，和實際工程中數(shù)十只隔震器受多種因素影響共同工作尚有 差距)，它是基于隔震結構真實工作狀態(tài)下測試，可以很好的檢驗隔震層構 造，測試隔震結構的動力特性，因此本發(fā)明為隔震結構性態(tài)測試開辟了新 的途徑；3、通過分析本發(fā)明測試結果，可以判斷出隔震結構是否處于正常 工作狀態(tài)，是否真正實現(xiàn)了預計要求，為排除隱患提供依據。
圖1為本發(fā)明原理2為上梁牛腿和下梁牛腿在隔震結構中橫向布置原理圖 圖3為上梁牛腿和下粱牛腿在隔震結構中縱向布置原理圖 圖4為上梁牛腿和下梁牛腿在隔震結構中對角布置原理圖 其中1、隔震層 11、隔震裝置 2、上梁 21、上梁牛腿 22、上梁板3、下梁31、下梁牛腿4、千斤頂5、加速度傳感器 6、上部7、位移傳感器8、加速度采集分析儀9、位移采集分析儀具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明如圖1所示為本發(fā)明原理圖，從圖中可知本發(fā)明是由在隔震結構隔震 層1的上梁2上設置若干個上梁牛腿21,同時在上梁牛腿21對應位置的下 梁3上設置下梁牛腿31;在上梁牛腿21和下梁牛腿31間設置千斤頂4; 在隔震結構的上部6和隔震層1的上梁板22上安裝若干個加速度傳感器5 并與加速度采集分析儀8相連；隔震層1的上梁2與下梁3之間安裝若干 個位移傳感器7并與位移采集分析儀9相連所組成。本發(fā)明的具體測試方法是啟動千斤頂4的液壓系統(tǒng)，千斤頂4產生 推力，在推力的作用下，上梁牛腿21和下梁牛腿31間產生相對位移，即 隔震結構的上部6與下梁3產生相對位移，此時，將千斤頂4卸載，則上 部6作自由振動，該振動由加速度傳感器5、位移傳感器7記錄并分別傳給 加速度采集分析儀8、位移采集分析儀9進行分析。本發(fā)明中所制作的上梁牛腿21、下梁牛腿31和千斤頂4的數(shù)量是相同 的，它的數(shù)量按照常規(guī)方法通過計算上梁2和下梁3之間全部千斤頂4的 總承載力得出，即全部千斤頂4的總承載力應大于隔震層1的總屈服力二 倍以上即可。
本發(fā)明中所采用的每個千斤頂4都應具有相同的推力，并與上梁牛腿 21和下梁牛腿31的承載力相符，該承載力可以通過常規(guī)計算得出。本發(fā)明中上梁牛腿21和下梁牛腿31固定在隔震結構上的方法分別采 用后錨固技術固定或直接設計施工在上梁2與下梁3上。其中對于已建隔震結構上梁牛腿21和下梁牛腿31是采用后錨固技術 固定的，而對于待建隔震結構上梁牛腿21和下梁牛腿31可直接設計施工 到位。本發(fā)明中對于隔震層1上方部分需安裝加速度傳感器5，加速度傳感器 5應至少安裝在隔震結構的頂層、中部及隔震層l的上梁板22上，以便測 量振動時的加速度；而在隔震層1的上梁2和下梁3之間應安裝位移傳感 器7，以便測量上梁2和下梁3之間的位移。本發(fā)明中加速度傳感器5是采用高靈敏度加速度傳感器;位移傳感器7 是采用高靈敏度位移傳感器。如圖2為上梁牛腿和下梁牛腿在隔震結構中橫向布置原理圖，該種布 置方法主要用于測量結構橫向動態(tài)特性及檢驗橫向隔震層的構造。如圖3為上粱牛腿和下梁牛腿在隔震結構中縱向布置原理圖，該種布 置方法主要用于測量結構縱向動態(tài)特性及檢驗縱向隔震層的構造。如圖4為上梁牛腿和下梁牛腿在隔震結構中對角布置原理圖，該種布 置方法主要用于測量結構扭轉的動態(tài)特性及檢驗隔震層的構造。此外根據具體情況，上梁牛腿和下梁牛腿在隔震結構中的布置還可以 采取其他的布置方法，只要便于測量所需的測量目標即可。
權利要求
1、一種使用推力釋放法測試隔震結構的裝置，其特征在于它是由在隔震結構隔震層(1)的上梁(2)上設置若干個上梁牛腿(21)，同時在上梁牛腿(21)對應位置的下梁(3)上設置下梁牛腿(31)；在上梁牛腿(21)和下梁牛腿(31)間設置千斤頂(4)；在隔震結構的上部(6)和隔震層(1)的上梁板(22)上安裝若干個加速度傳感器(5)并與加速度采集分析儀(8)相連，隔震層(1)的上梁(2)與下梁(3)之間安裝若干個位移傳感器(7)并與位移采集分析儀(9)相連所組成。
2、 一種采用權利要求1裝置的測試方法，其特征在于啟動千斤頂(4) 的液壓系統(tǒng)，千斤頂(4)產生推力，在推力的作用下，上梁牛腿(21)和 下梁牛腿(31)間產生相對位移，即隔震結構的上部(6)與下梁(3)產 生相對位移，此時，將千斤頂(4)卸載，則上部(6)作自由振動，該振 動由加速度傳感器(5)、位移傳感器(7)記錄并分別傳給加速度采集分析 儀(8)、位移采集分析儀(9)進行分析。
3、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于上梁(2)和下梁(3) 之間全部千斤頂(4)的總承載力應大于隔震層(1)總屈服力二倍以上。
4、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所采用的千斤頂(4) 應具有相同的推力并與上梁牛腿(21)和下梁牛腿(31)的承載力相符。
5、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于上梁牛腿(21)和下梁 牛腿(31)是采用后錨固技術固定或采用直接設計施工在上梁(2)與下梁(3)上。
6、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于加速度傳感器(5)的 安裝應至少在隔震結構的頂層、中部及隔震層(1)的上梁板(22)上設置； 位移傳感器(7)應在隔震層(1)的上梁(2)和下梁(3)之間設置。
7、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于加速度傳感器(5)是 采用高靈敏度加速度傳感器；位移傳感器(7)是采用高靈敏度位移傳感器。
8、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于上梁牛腿(21)和下梁 牛腿(31)可以采用橫向布置、縱向布置及兩對角布置。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種使用推力釋放法測試隔震結構的裝置及測試方法。它是由在隔震結構隔震層的上梁上設置若干個上梁牛腿，同時在上梁牛腿對應位置的下梁上設置下梁牛腿；在上梁牛腿和下梁牛腿間設置千斤頂；在隔震結構的上部和隔震層的上梁板上安裝若干個加速度傳感器并與加速度采集分析儀相連，隔震層的上梁與下梁之間安裝若干個位移傳感器并與位移采集分析儀相連所組成。它的測試方法是通過千斤頂?shù)淖饔昧κ垢粽饘赢a生層間位移；千斤頂卸載后隔震結構作自由振動，測得振動的位移時程曲線和加速度時程曲線；通過分析位移時程曲線和加速度時程曲線，得到隔震結構周期、振型、阻尼比等自振特性；由試驗過程和分析結果可得出隔震結構是否處于正常工作狀態(tài)。
文檔編號G01M99/00GK101126674SQ200710009508
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月12日 優(yōu)先權日2007年9月12日
發(fā)明者昌 夏 申請人:福州市規(guī)劃設計研究院