[实用新型]火灾时建筑结构倒塌振动监控装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及建筑结构防灾减灾技术领域，具体涉及一种火灾时建筑结构倒塌振动监控装置。

(二)背景技术

随着科技的发展，工程技术人员可进行由风、地震等激励引起的振动特性测试以及数据的采集和处理。振动测试，主要在于通过传感器、放大器以及显示或记录仪表，测量工程结构在激励下其重要部位的位移、速度、加速度等运动量，从而了解结构的工作状态。通过运动量的测量，可了解结构的动特性，如固有频率、固有振型、阻尼及动刚度等特性参数，为工程结构的动力设计提供依据。但迄今，尚无对高温下物体的振动特性进行测试，并用其监测建筑结构工作状态的先例。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以较好的监测火灾下建筑结构的工作状态，能够了解建筑结构的工作状态是否安全，即时为消防人员提供有用信息，可及时疏散被困人员和抢救重要物资的火灾时建筑结构倒塌振动监控装置。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括振动传感器、连接振动传感器的信号放大过滤系统、连接信号放大过滤系统的信号采集处理系统和连接信号采集处理系统的监控单元，信号放大过滤系统包括相互连接的信号放大器和信号过滤器，信号放大器连接振动传感器，信号过滤器连接信号采集处理系统，振动传感器设置在建筑结构构件上。

本实用新型还包括这样一些技术特征：

1、所述的建筑结构构件包括柱子中部和顶部，梁的跨中，及其板的1/4、1/2跨。

本实用新型使用时首先正确布设振动传感器，当火灾发生时，振动传感器会采集原始数据，随后经过信号放大器、信号过滤器的放大和过滤，进入信号采集处理系统，得到振动特性参数，最后将实时测得的振动特性参数与监测单元建立连接，由监控单元内监测软件内部的判定准则，判定建筑结构是否安全，并在危险时发出预警。

本实用新型建立了一套建筑结构在火灾下倒塌的监控系统。即依据建立的振动特性参数与建筑结构倒塌之间的定量对应关系，并利用振动测试技术，对结构中某些特征点进行火灾引起的振动特性测试，结合相关的监测软件，预测整体建筑结构在火灾下的工作状态，判断是否安全。

(1)选取进行振动特性测试的控制点。不同的建筑构件，其控制点的位置有所不同。

(2)测试时，将常温下使用的振动传感器进行一定的技术处理和保护，使其能在高温下正常工作。

(3)当实时测得的建筑结构火灾下的振动特性参数超过各自对应的限值时，建筑结构倒塌。

建筑结构的梁、柱、板等构件火灾下的行为各异，但由于火激励引起的构件的振动特性具有很好的规律性。故此，通过监测建筑构件火灾下振动特性参数，可以判断建筑结构的工作状态，判定其是否安全，从而可以指导消防灭火工作。

本实用新型在大量的试验基础上，综合确定了建筑结构的振动特性参数与结构倒塌之间的对应关系。为确定此关系，需将建筑结构中由于其他激励引起的振动特性过滤，才能得到真实的火灾激励引起的振动现象。为科学地反应结构振动特性参数与建筑结构工作状态的关系，引入了振动特性参数比，即火灾下结构的振动特性数值与各自对应的常温下结构振动特性数值的比值。火灾下，建筑结构何时倒塌是消防人员比较关心的问题之一，据此可以指导消防灭火工作。

本实用新型属于建筑结构防灾减灾领域的应用技术，适用于预测和监控火灾引起的建筑结构的振动特性及倒塌，指导消防工作。具体地说，是集传感器、电子学、信号分析、结构振动理论以及编程于一体的应用技术。

本实用新型的效果：本实用新型可以较好的监测火灾下建筑结构的工作状态，能够了解建筑结构的工作状态是否安全，即时为消防人员提供有用信息，可及时疏散被困人员和抢救重要物资。

(四)附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为某楼板测点布置及测点编号图；

图3-图4为2点的加速度图，图3为测点2加速度变化曲线(130min～150min)，图4为测点2加速度变化曲线(150min～220min)；

图5为监测软件的流程图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：