[发明专利]一种建筑层间位移角实时监测装置

说明书

本发明涉及建筑工程测量技术领域，提供一种建筑层间位移角实时监测装置，包括：沿竖直方向设置的刚性杆件，还包括第一伸缩件、第一球铰、第二伸缩件和第二球铰，刚性杆件的上端依次连接第一伸缩件和第一球铰，第一球铰通过球铰支座固定于楼层的顶板；刚性杆件的下端依次连接第二伸缩件和第二球铰，第二球铰通过球铰支座固定于楼层的底板；刚性杆件上设置有分别测量X方向倾斜角度和Y方向倾斜角度的倾角仪，用以解决实时准确监测建筑层间位移角的问题，并具有测量鲁棒性强的优点。

技术领域

本发明涉及建筑工程测量技术领域，尤其涉及一种建筑层间位移角实时监测装置。

背景技术

建筑层间位移角在建筑结构健康监测中十分重要，各国抗震规范均对结构在地震中的层间位移角限值有规定，目的是为了防止过大的侧向变形造成结构损伤。目前的建筑层间位移角监测技术可以分为外部监测和内部检测两种，外部监测主要采用全站仪、水准仪等传统光学方法，通过在建筑外围设置定点线，测量建筑总层间位移角来等效为建筑层间位移角。但是通过监测总层间位移角来等效为有害层间位移角存在较大的观测误差，很难反映结构的实际破坏情况。而且外部监测只能在震后对结构进行评估，获得的数据为静态数据，不利于掌握结构在地震中的动态变形特点。内部监测主要是通过安装在结构内部的加速度传感器读取到结构的加速度时程，然后积分得到位移时程，通过楼层间的相对位移来估算层间位移角。这种方法由于其测量的间接性，在计算过程中易累积较大误差。内部监测近年发展了指针记录板式(申请公布号CN109654982A)和激光发射接收式(申请公布号CN109900239A)，前者只能事后取得数据，后者不能很好解决激光器安装位置转动带来的误差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种建筑层间位移角实时监测装置，能够实时检测建筑层间位移角，并具有鲁棒性强的优点。

(二)发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种建筑层间位移角实时监测装置，包括：沿竖直方向设置的刚性杆件，还包括第一伸缩件、第一球铰、第二伸缩件和第二球铰，刚性杆件的上端依次连接第一伸缩件和第一球铰，第一球铰固定于楼层的顶板；刚性杆件的下端依次连接第二伸缩件和第二球铰，第二球铰固定于楼层的底板；刚性杆件上设置有倾角仪。

其中，刚性杆件上设置有分别测量X轴方向倾角的第一倾角仪和测量Y轴方向倾角的第二倾角仪。

其中，第一倾角仪和第二倾角仪固定于刚性杆件上，错开呈90度布置。

其中，刚性杆件为套筒，第一伸缩件为第一活塞，第一活塞与所述第一球铰可拆卸的连接；第二伸缩件为第二活塞，第二活塞的连杆与第二球铰的球铰连杆可拆卸的连接。

其中，第一球铰包括第一球铰本体和铰接于球铰本体的第一球铰连杆，第一球铰连杆通过螺母连接第一活塞的活塞连杆；第二球铰包括第二球铰本体和铰接于第二球铰本体的第二球铰连杆，第二球铰连杆通过螺母连接第二活塞的活塞连杆。

其中，第一球铰还包括第一球铰支座，第一球铰支座固定于第一球铰本体与第一球铰连杆相对的一侧，第一球铰支座固定于楼层的顶板；第二球铰还包括第二球铰支座，第二球铰支座固定于第二球铰本体与第二球铰连杆相对的一侧，第二球铰支座固定于楼层的底板。

其中，套筒为中空套筒，套筒内位于第一活塞的活塞体的上方位置处设置有第一复位弹簧，第一复位弹簧的一端抵接第一活塞的活塞体，另一端固定于中空套筒的上端盖的内表面；中空套筒内位于第二活塞的活塞体的下方位置处设置有第二复位弹簧，第二复位弹簧的一端抵接所述第二活塞的活塞体，另一端固定于中空套筒的下端盖的内表面。

其中，倾角仪包括传感器、存储模块、通讯模块和电池，传感器依次连接存储模块和通讯模块，电池与传感器、存储模块、通讯模块分别电连接。

(三)有益效果