【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑防灾工程，涉及一种多自由度建筑结构形变模拟试验系统。
技术介绍
1、地震是一种破坏性极大的突发性自然灾害，地震往往对建筑结构影响巨大，造成建筑倒塌、设施损毁、人员伤亡，对建筑结构进行振动激励模拟，将地震时建筑结构的受力情况模拟表现出来，可为提高建筑物的抗震水平，探究地震时建筑局部结构稳固情况，为震后制定快速搜索救援方案制定提供科学的依据，地震中建筑结构变形一般采用传统的模拟地震振动台进行模拟试验，模拟地震振动台主要由振动台台面,液压/电动缸驱动和动力系统、测试和分析系统、控制系统组成，可用来探讨各类结构地震破坏过程、检验新的抗震结构或抗震装置的有效性。
2、而火灾也是对建筑结构影响较大的因素，在建筑火灾中，钢结构会因为温度升高而膨胀变形，导致结构无法承受本身的重量而坍塌，国内针对研究火灾情况下钢结构的力学性能试验以钢结构试件居多，针对整体的结构系统的研究较少。
3、由于地震极有可能伴随火灾的发生，但目前还未有资料报道地震和火灾同时作用下对建筑结构形变模拟而研究建筑形变、位移以及温度场等信息。
4、因此，亟需设计一种多自由度建筑结构形变模拟试验系统，解决目前存在的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述技术问题，提供的一种多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其结构合理，能够模拟火灾和地震共同造成的结构坍塌，制造火灾场景，研究监测到的建筑形变/位移以及温度场等信息，分析受损建筑二次破坏的关键监测指标及预警预报方法。p>
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其包括结构基础、结构主体和龙门架，所述结构主体设置于所述结构基础的上方，所述龙门架通过电葫芦与结构主体连接并罩设于结构主体的上方；所述结构基础包括钢结构基础、液压杆和万向球，其能够带动其上的结构主体在x方向、y方向及z方向移动和/或倾斜，以改变结构主体的位姿；还包括火源装置和烟雾装置，其设置于结构主体的内部，以模拟火灾现场的情况；还包括测量装置，所述测量装置包括应变测量模块、位移测量模块和温度测量模块，其连接于结构主体，以测量建筑结构模拟试验过程中的数据。
3、在一些实施例中，所述结构基础包括上层基础、下层基础和侧边基础，所述上层基础和下层基础为矩形框结构，两者之间设置有液压杆，所述液压杆通过万向球与上层基础及下层基础连接，以改变z方向的移动和/或倾斜；所述侧边基础设置于上层基础及下层基础的侧方，其通过液压杆及万向球连接于上层基础及下层基础的侧方，以改变x方向和y方向的移动和/或倾斜。
4、在一些实施例中，所述侧边基础为上窄下宽的梯形结构，所述液压杆的一端抵接于所述侧边基础的上部。
5、在一些实施例中，所述侧边基础沿x方向设置有两个液压杆，其沿y方向设置有一个液压杆。
6、在一些实施例中，所述火源装置设置于所述结构主体的底部，所述烟雾装置设置于所述结构主体的顶部。
7、在一些实施例中，所述应变测量模块沿所述结构主体的x方向、y方向及z方向间隔设置。
8、在一些实施例中，所述电葫芦通过吊钩连接于所述结构主体的顶部。
9、在一些实施例中，所述结构主体为钢结构，其至少设置两层结构；每层结构的主梁及立柱由工字钢制成，楼面型钢采用槽钢制成。
10、在一些实施例中，所述火源装置通过法兰连接、铰接或焊接方式与结构主体连接。
11、在一些实施例中，所述温度测量模块包括铂铑传感器和pt100传感器，所述铂铑传感器临近火源装置设置，所述pt100传感器远离火源装置设置。
12、本专利技术有益效果：
13、本专利技术提供的一种多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其结构合理，能够模拟火灾和地震共同作用造成的建筑结构坍塌，制造火灾场景，研究监测到的建筑形变/位移以及温度场等信息，用于分析受损建筑二次破坏的关键监测指标及预警预报方法。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，包括结构基础(10)、结构主体(20)和龙门架(30)，所述结构主体(20)设置于所述结构基础(10)的上方，所述龙门架(30)通过电葫芦(40)与结构主体(20)连接并罩设于结构主体(20)的上方；所述结构基础(10)包括钢结构基础、液压杆和万向球，其能够带动其上的结构主体(20)在X方向、Y方向及Z方向移动和/或倾斜，以改变结构主体(20)的位姿；还包括火源装置(50)和烟雾装置(60)，其设置于结构主体(20)的内部，以模拟火灾现场的情况；还包括测量装置(70)，所述测量装置(70)包括应变测量模块(71)、位移测量模块(72)和温度测量模块(73)，其连接于结构主体(20)，以测量建筑结构模拟试验过程中的数据。
2.根据权利要求1所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述结构基础(10)包括上层基础(11)、下层基础(12)和侧边基础(13)，所述上层基础(11)和下层基础(12)为矩形框结构，两者之间设置有液压杆(14)，所述液压杆(14)通过万向球与上层基础(11)及下层基础(12)连接，以
3.根据权利要求2所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述侧边基础(13)为上窄下宽的梯形结构，所述液压杆(14)的一端抵接于所述侧边基础(13)的上部。
4.根据权利要求3所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述侧边基础(13)沿X方向设置有两个液压杆(14)，其沿Y方向设置有一个液压杆(14)。
5.根据权利要求1所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述火源装置(50)设置于所述结构主体(20)的底部，所述烟雾装置(60)设置于所述结构主体(20)的顶部。
6.根据权利要求1所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述应变测量模块(71)沿所述结构主体(20)的X方向、Y方向及Z方向间隔设置。
7.根据权利要求1所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述电葫芦(40)通过吊钩连接于所述结构主体(20)的顶部。
8.根据权利要求1所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述结构主体(20)为钢结构，其至少设置两层结构；每层结构的主梁及立柱由工字钢制成，楼面型钢采用槽钢制成。
9.根据权利要求1所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述火源装置(50)通过法兰连接、铰接或焊接方式与结构主体(20)连接。
10.根据权利要求1所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述温度测量模块(73)包括铂铑传感器和PT100传感器，所述铂铑传感器临近火源装置(50)设置，所述PT100传感器远离火源装置(50)设置。
...【技术特征摘要】
1.一种多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，包括结构基础(10)、结构主体(20)和龙门架(30)，所述结构主体(20)设置于所述结构基础(10)的上方，所述龙门架(30)通过电葫芦(40)与结构主体(20)连接并罩设于结构主体(20)的上方；所述结构基础(10)包括钢结构基础、液压杆和万向球，其能够带动其上的结构主体(20)在x方向、y方向及z方向移动和/或倾斜，以改变结构主体(20)的位姿；还包括火源装置(50)和烟雾装置(60)，其设置于结构主体(20)的内部，以模拟火灾现场的情况；还包括测量装置(70)，所述测量装置(70)包括应变测量模块(71)、位移测量模块(72)和温度测量模块(73)，其连接于结构主体(20)，以测量建筑结构模拟试验过程中的数据。
2.根据权利要求1所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述结构基础(10)包括上层基础(11)、下层基础(12)和侧边基础(13)，所述上层基础(11)和下层基础(12)为矩形框结构，两者之间设置有液压杆(14)，所述液压杆(14)通过万向球与上层基础(11)及下层基础(12)连接，以改变z方向的移动和/或倾斜；所述侧边基础(13)设置于上层基础(11)及下层基础(12)的侧方，其通过液压杆(14)及万向球连接于上层基础(11)侧方，以改变x方向和y方向的移动和/或倾斜。
3.根据权利要求2所述多自由度建筑结构形变模拟试验系统，其特征在于，所述侧边基础(13)为上窄下宽的梯形...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建，史聪灵，马海涛，杨晓琳，何理，胥旋，车洪磊，侯正波，穆娜娜，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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