建筑结构抗震易损性测试系统技术方案

建筑结构抗震易损性测试系统，涉及地震监测技术领域，针对现有技术中强震仪只能从宏观上反映结构的动力响应，无法捕捉构件的内力的问题，强震仪及动态应变仪共同连接至数字采集仪上，数据采集仪可实现同步采集并存储各通道数据。强震仪具备触发功能，当强震仪接收到天然地震动时，数字采集仪即开始工作，动态应变仪的数据也经由数字采集仪同步采集。采集数据可反映工程结构在天然地震作用下构件内力随地震动时程的同步变化规律，进而为建筑结构抗震提供支持。震提供支持。震提供支持。

【技术实现步骤摘要】
建筑结构抗震易损性测试系统


[0001]本专利技术涉及地震监测
，具体为建筑结构抗震易损性测试系统。

技术介绍

[0002]采用集成创新技术路线，与协作单位共同研发具备触发功能且适应野外监测的应变采集系统与数据传输系统，在2个地震易发区(川南页岩气开采区和昆明)选取多层钢筋混凝土框架、底商多层砌体、钢筋混凝土高层剪力墙三种代表性结构，建立把握结构整体地震动力响应及关键构件内力时空演化规律的结构地震观测台阵，重点关注各类型式的填充墙约束导致地震剪力在少数承重构件上高倍凝聚，期望天然地震监测结果能够为“变形饱和”致灾机理提供验证和改进意见。
[0003]建筑结构抗震易损性测试系统旨在监测结构动力响应与内力时空演化规律。前期的室内模型实验表明，反映构件局部受力的应变可以用来推演构件分担的地震剪力，地震剪力的凝聚及缺少延性的剪力—位移关系可以揭示构件的破坏及结构倒塌机理。为了在现场获取结构构件的应变及加速度响应，必须改造现有的强震仪和应变仪，使应变仪能够被地震动触发，强震仪能记录应变仪的信号并通过浮充电方式给应变仪供电。
[0004]传统的地震观测是在结构的不同标高处布设强震仪，得到结构的加速度响应。自1989年LomaPrieta地震以来，国内外得到了大量的结构地震响应记录，但是这些记录用途一般限于结构模态参数、结构响应与基底输入相比的放大倍数的识别等，难以为结构破坏或倒塌机理提供有价值的意见。并且，传统的台阵观测都选用以加速度为记录参数的强震仪，只能从宏观上反映结构的动力响应，无法捕捉构件的内力。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：针对现有技术中强震仪只能从宏观上反映结构的动力响应，无法捕捉构件的内力的问题，提出建筑结构抗震易损性测试系统。
[0006]本专利技术为了解决上述技术问题采取的技术方案是：
[0007]建筑结构抗震易损性测试系统，包括：动态应变仪、数字强震仪以及数字采集仪；
[0008]所述动态应变仪用于采集建筑物的应变信号；
[0009]所述数字强震仪用于采集天然地震动加速度信号；
[0010]所述动态应变仪和数字强震仪分别与数字采集仪连接，数字强震仪检测到信号后，数字采集仪开始工作，此时，数字采集仪同步采集动态应变仪以及数字强震仪的数据信号，并进行存储。
[0011]进一步的，所述数字采集仪共设置16通道，其中3通道用于连接数字强震仪，其余通道连接动态应变仪。
[0012]进一步的，所述系统具有3通道的加速度和13通道的应变记录能力。
[0013]进一步的，所述数字采集仪的触发方式包括单阈值触发和短长比触发。
[0014]进一步的，所述数字强震仪的加速度量程为2.0g，分辨力为0.1gal。
[0015]进一步的，所述动态应变仪的应变量程为5000微应变，分辨力为1.0微应变。
[0016]进一步的，所述系统还包括环境检测模块以及GNSS授时模块，
[0017]所述环境检测模块用于记录现场温度值；
[0018]所述GNSS授时模块用于记录地理坐标和绝对时间。
[0019]进一步的，所述数字强震仪通过浮充电方式供电。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]强震仪及动态应变仪共同连接至数字采集仪上，数据采集仪可实现同步采集并存储各通道数据。强震仪具备触发功能，当强震仪接收到天然地震动时，数字采集仪即开始工作，动态应变仪的数据也经由数字采集仪同步采集。采集数据可反映工程结构在天然地震作用下构件内力随地震动时程的同步变化规律，进而为建筑结构抗震提供支持。
附图说明
[0022]图1为本申请的整体结构图。
具体实施方式
[0023]需要特别说明的是，在不冲突的情况下，本申请公开的各个实施方式之间可以相互组合。
[0024]具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的建筑结构抗震易损性测试系统，包括：动态应变仪、数字强震仪以及数字采集仪；
[0025]所述动态应变仪用于采集建筑物的应变信号；
[0026]所述数字强震仪用于采集天然地震动加速度信号；
[0027]所述动态应变仪和数字强震仪分别与数字采集仪连接，数字强震仪检测到信号后，数字采集仪开始工作，此时，数字采集仪同步采集动态应变仪以及数字强震仪的数据信号，并进行存储。
[0028]本观测系统在既有强震加速度观测系统和室内应变测试系统基础上集成创新，研发具备触发功能、浮充电供电的野外应变及加速度测试系统。如图1所示，每套测试系统具有6通道的加速度和32通道的应变记录能力，具有单阈值和短长比触发记录方式。加速度量程2.0g，分辨力0.1gal。应变量程5000微应变，分辨力1.0微应变。
[0029]图1所示的新测试系统体现了集成创新，该系统能够展示结构构件间内力分配结果。系统的主要构成是动态应变仪、数字强震仪及稳压供电系统，这两种仪器都有成熟产品。所不同的是动态应变仪不具备地震触发功能，而强震仪不具备应变数据记录功能，二者优势组合，改造应变仪的供电电路，实现强震仪的浮充电供电方式，遇到断电也不会影响工作；增加强震仪的记录通道，除原有的加速度记录功能外，可以记录应变仪传来的电压信号。二者组合后，利用强震仪的触发功能，可呈现天然地震产生的结构振动响应和构件的应变响应。
[0030]建筑结构抗震易损性测试系统既有有地震出发功能，又有应变数据记录功能。供电方式采用浮充电，在野外这种断电状态下也可继续工作。增加强震仪的记录通道，既可以记录加速度信号，也可以记录应变仪传来的电压信号。
[0031]强震仪及动态应变仪共同连接至数字采集仪上，数据采集仪可实现同步采集并存
储各通道数据。强震仪具备触发功能，当强震仪接收到天然地震动时，数字采集仪即开始工作，动态应变仪的数据也经由数字采集仪同步采集。采集数据可反映工程结构在天然地震作用下构件内力随地震动时程的同步变化规律，发展了以往只有在实验室中可实现而无法在真实环境下的工程结构中实现的技术。
[0032]系统中的动态应变仪、数字强震仪需通过研发的配套采集主机来实现获取核心数据功能，采集主机同时具备数据采集、处理、分析和结果显示、输出等功能，无需外接设备；其中采集具有流水式触发、阀值触发及强制触发功能。采集仪共设置16通道，其中3通道用于连接数字强震仪，其余通道连接动态应变仪。同时，采集主机配套的数据处理模块具有单独的数据处理功能如振动分析、模态、FFT、自功率谱、微积分等；且可以链接到所有几何对象，支持受力变形分析，包括桥梁、公路和铁路规范。
[0033]具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式与具体实施方式一的区别是所述数字采集仪共设置16通道，其中3通道用于连接数字强震仪，其余通道连接动态应变仪。
[0034]具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二的进一步说明，本实施方式与具体实施方式二的区别是所述系统具有3通道的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.建筑结构抗震易损性测试系统，其特征在于包括：动态应变仪、数字强震仪以及数字采集仪；所述动态应变仪用于采集建筑物的应变信号；所述数字强震仪用于采集天然地震动加速度信号；所述动态应变仪和数字强震仪分别与数字采集仪连接，数字强震仪检测到信号后，数字采集仪开始工作，此时，数字采集仪同步采集动态应变仪以及数字强震仪的数据信号，并进行存储。2.根据权利要求1所述的建筑结构抗震易损性测试系统，其特征在于所述数字采集仪共设置16通道，其中3通道用于连接数字强震仪，其余通道连接动态应变仪。3.根据权利要求2所述的建筑结构抗震易损性测试系统，其特征在于所述系统具有3通道的加速度和13通道的应变记录能力。4.根据权利要求3所述的建筑结构抗震...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭迅，
申请(专利权)人：防灾科技学院，
类型：发明
国别省市：