[发明专利]用于建筑物抗震振动试验的测力装置

说明书

一种用于建筑物抗震振动试验的测力装置，包括一个加速度传感器，围绕加速度传感器设置的电池以及设置在电池内部的电路模组，所述电路模组中可拆卸地连接有至少一个存储卡，加速度传感器由电池供电并将其测量信号传输并存储在电路模组中的存储卡中。本发明的测力装置将加速度传感器、电源以及用于存储试验数据的存储卡组合成一个独立运行的结构部件，可以省略延伸在外的电源线和数据线等线缆，避免了线缆出口对结构密封性的破坏，减轻了附加重量，可以无需配置昂贵的多路数据采集装置，无需配置额外的电源适配器，也无需现场进行阻抗匹配等调试工作，数据采集之后取下存储卡利用普通的读卡器就可以了，可以节约大量的资金和时间。

技术领域

本发明涉及一种建筑物抗震振动试验过程中所使用的检测设备，尤其是一种用于建筑物抗震振动试验过程中，检测建筑物的结构部件在模拟地震振动过程中的受力大小的测力装置。

背景技术

地震是一种突发的自然灾害，一次破坏性地震往往在极短时间内造成十分严重的经济损失和人员伤亡，各国政府都采取了积极有效的措施，减轻地震灾害。在地震中，建筑物受损或者倒塌是导致重大人员伤亡的主要原因。由于地震的巨大破坏作用，因此，很多国家尤其是多地震国家均投人巨大人力和物力对房屋、桥梁、高架公路、原子能电站等建筑物进行抗震研究。建筑物抗震研究的主要方法是通过模拟地震振动研究建筑物的抗震情况，例如，将建筑物模型置于模拟地震振动台上，测量建筑物的结构部件在模拟地震振动过程中的受力大小。建筑物抗震振动试验不仅可以在室内开展，也可以在室外进行；不仅可以在陆上开展，也可以在水下进行。

图1显示的是一种现有建筑物抗震振动试验的结构布局示意图，其中显示的建筑物为支撑桥梁的桥墩，为了测量建筑物的结构部件(例如支撑柱部分)在模拟地震振动过程中的受力大小，沿着建筑物的结构部件的表面布置有多个测力装置1，这些测力装置1通过数据线2连接至数据采集装置3，用于通过数据线2将测力装置1测量获得的信号传递给数据采集装置3。有时候当数据采集装置3不具备供电功能或者供电能力不足时，还需要设置额外的电源线连接测力装置1和外接电源。需要测量的结构部件结构越复杂，需要布置的测力装置1的数量越多，连接数据采集装置3的数据线2以及电源线也越多，布局也愈发复杂，测力装置1及其附加的数据线2、电源线等附加在被测建筑物上的附加重量也越来越重，试验成本也越来越高。

这些越来越重的被测建筑物的附加重量，必然会影响被测建筑物在模拟地震振动试验过程中的运动状态。如果附加重量接近被测建筑物的动态质量，则被测建筑物的振动就会受到影响而明显减弱。特别是试验过程中的建筑物通常都是缩小的模型，其本身重量并不大，但是测力装置安装在其局部结构部件上，附加重量已经和被测建筑物的局部结构部件的重量相近了，就会明显影响其局部的结构部件的振动状况，可能造成试验误差。

另外，在建筑物破坏试验过程中，附加的数据线、电源线等线缆缠绕在结构部件表面，会限制破坏的结构部件脱离建筑物主体，干扰测量结果的准确性。因此试验过程中往往要花费大量的劳动去额外设计线缆的布局，但是仍然无法避免线缆对测量结果的偶然影响。

并且，随着线缆带来的附加重量的增加，还需要考虑整个试验装置的谐振频率对试验结果的影响，过大的重量限制了测力装置只能通过刚性螺钉连接在建筑物上以保证连接强度，难以灵活调整使用频率以避免干扰。

另外附加线缆需要在测力装置上设置额外的线缆出口，破坏了结构的密封性，不利于防水、防高温、防电磁干扰，影响了测力装置的灵敏性和精确性。更重要的是，图1所示的这种现有方式的测力装置需要与其连接的数据采集装置进行阻抗匹配以消除信号干扰，这往往需要额外为测力装置配置恒流适配器，或者由数据采集装置提供稳定的电源，甚至需要配置双电源供电，这无疑增加了很大的设备成本，同时也需要大量的现场调试工作，费时费力费钱，十分不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于建筑物抗震振动试验的测力装置，以减少或避免前面所提到的问题。