[发明专利]一种实时或定期监测阻尼器滞回性能的方法

说明书

技术领域

本发明是一种实时或定期监测阻尼器滞回性能的方法，属于土木工程及土木结构技术领域，该方法能有效监测阻尼器的滞回性能，保障阻尼器为结构有效增加阻尼。

背景技术

被动耗能阻尼器在建筑领域的研究和应用起源于上世纪70年代，该设备为结构提供的阻尼比大、减振能力强，一直备受工程青睐。但是，由于被动耗能阻尼器(尤其是粘滞阻尼器、摩擦阻尼器)工作过程为能量转换过程，将结构动能转为内能耗散，工作过程中内力大，生热大，设备安全性、稳定性一直是工程界所关注的问题，工程中常有由于应用环境改变或与设计不符，造成诸如粘滞阻尼器密封圈失效或粘滞液体离析，使粘滞阻尼器滞回性能下降，不能满足当初设计者的要求，严重者会漏油污染环境、爆缸威胁建筑及人员安全；摩擦阻尼器失效会增加结构安全隐患。通常，建筑工程中阻尼器往往是安装在墙体内或比较隐蔽的部位，检修人员很难进行常规检查，即使检查，也常以目测为主，不够专业和完善，更有甚者对阻尼器安装后的性能无人问津，对阻尼器自身安全性及结构安全性有较大不利影响。

重大桥梁偶有利用传感技术测定阻尼器工作状态，主要是针对安全状态。常规建筑中应用的被动耗能阻尼器基本没有自动监测自身滞回性能的功能。

发明内容

本发明正针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种实时或定期监测阻尼器滞回性能的方法，其目的是实现自动监测阻尼器滞回性能，保证其安全、可靠地运行。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种实时或定期监测阻尼器滞回性能的方法，其特征在于：该方法的步骤是：

(1)在阻尼器上可靠连接位移传感器和力传感器，位移传感器和力传感器的数据输出线连接数据采集设备，数据采集设备将信号转换成数字信号输入到计算机上；

(2)数据采集设备同步、不间断采集位移传感器和力传感器的数据信号，在计算机上建立以位移作横轴，力作纵轴的平面直角坐标系，将同一时刻采集到的位移传感器和力传感器的数据作为上述平面直角坐标系中的一个点，按时间顺序将这些点连接成一条滞回环曲线；

(3)在滞回环曲线上寻找并记录一个位移从非负值变负值的位置Ⅰ，从该位置按时间顺序沿滞回环曲线寻找并记录下一个从非负值变负值的位置Ⅱ，将非负值变负值的位置Ⅰ和位置Ⅱ为边界的滞回环曲线定义为单圈滞回环，将单圈滞回环的力对位移积分，求出单圈滞回环的面积，公式如下：

E=∫UIUIIF(U)dU=Σi=iIiIIFiΔUi]]>式1

式中：

E——单圈滞回环面积；

i_Ⅰ和i_Ⅱ——位置Ⅰ和位置Ⅱ的点编号；

F——力传感器的力值；

U_Ⅰ和U_Ⅱ——位置Ⅰ和位置Ⅱ的位移；

ΔU_i——单圈滞回环中第i步的位移差，U_i+1-U_i。

提取单圈滞回环的最大力与最小力的绝对值取平均构成平均力最大位移与最小位移的绝对值取平均构成平均位移通过下式得到单圈滞回环的应变能W：