[实用新型]一种基于圆柱等节距螺旋弹簧的几何非线性结构试验装置

说明书

一种基于圆柱等节距螺旋弹簧的几何非线性结构试验装置，解决了现在结构非线性试验模型存在非线性特征无法重复或重复性差的问题，其包括框架，所述框架的中部固定有滑轨，滑轨的顶部套接有第一质量块，第一质量块一侧的滑轨上套接有第一圆柱等节距螺旋弹簧弹簧，第一质量块的一侧安装有第一驱动器，第一驱动器顶端固定在框架上，第一质量块两侧的中部通过铰链分别铰接有第二圆柱等节距螺旋弹簧弹簧和第三圆柱等节距螺旋弹簧弹簧，第一质量块的中部安装有第一信号采集传感器，滑轨的底部套接有第二质量块，本实用新型结构新颖，构思巧妙，具有良好重复性，且是摩阻力极小的几何非线性结构试验装置。

技术领域

本实用新型涉及土木工程技术领域，具体为几何非线性结构动力响应试验装置。

背景技术

大跨度、高层及超高层建筑因结构尺寸大，结构一般采用轻质高强的钢结构或索结构，该类型结构刚度小，属柔性结构，在荷载作用下，结构响应具有典型的非线性特征；结构在服役期内，其性能不断劣化，部分结构构件可能因损伤表现出非线性行为。工程结构的非线性动力特征对于结构设计，结构运营维护及结构健康监测十分重要。

结构非线性动力问题可采用理论研究和试验研究两种方法，试验研究为理论研究提供数据支撑，也是理论研究的一种验证方式。但结构非线性试验模型存在非线性特征无法重复或重复性差的问题，尤其对于材料非线性问题。在测定结构非线性特征时，会导致结构材料屈服，破坏，结构产生不可恢复的变形或损伤，再进行结构动力学试验时，结构无法恢复到初始状态。因此，设计一个具有重复性的非线性试验结构装置，对于非线性结构的动力学研究具有重要的理论意义和实用价值。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种基于圆柱等节距螺旋弹簧的几何非线性结构试验装置，有效的解决了现在结构非线性试验模型存在非线性特征无法重复或重复性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：本实用新型包括框架、滑轨、第一质量块、第一圆柱等节距螺旋弹簧弹簧、第一驱动器、铰链、第二圆柱等节距螺旋弹簧弹簧、第三圆柱等节距螺旋弹簧弹簧、第一信号采集传感器、第二质量块、第四圆柱等节距螺旋弹簧弹簧、第五圆柱等节距螺旋弹簧弹簧、第六圆柱等节距螺旋弹簧弹簧、第七圆柱等节距螺旋弹簧弹簧、第二驱动器、第二信号采集传感器、滑孔和连接块，所述框架的中部固定有滑轨，滑轨的顶部套接有第一质量块，第一质量块一侧的滑轨上套接有第一圆柱等节距螺旋弹簧弹簧，第一质量块的一侧安装有第一驱动器，第一驱动器顶端固定在框架上，第一质量块两侧的中部通过铰链分别铰接有第二圆柱等节距螺旋弹簧弹簧和第三圆柱等节距螺旋弹簧弹簧，第一质量块的中部安装有第一信号采集传感器，滑轨的底部套接有第二质量块，第二质量块与第一质量块之间的滑轨上套接有第四圆柱等节距螺旋弹簧弹簧，第二质量块的两侧通过铰链分别铰接有第五圆柱等节距螺旋弹簧弹簧和第六圆柱等节距螺旋弹簧弹簧，第二质量块底端的滑轨上套接有第七圆柱等节距螺旋弹簧弹簧，第二质量块底端中部的一侧安装有第二驱动器，第二驱动器的底端固定在框架上，第二质量块的中部安装有第二信号采集传感器，框架上对应第二圆柱等节距螺旋弹簧弹簧、第三圆柱等节距螺旋弹簧弹簧、第五圆柱等节距螺旋弹簧弹簧和第六圆柱等节距螺旋弹簧弹簧位置处均设置有连接块。

所述第一质量块和第二质量块上对应滑轨位置处处开设有滑孔。

所述滑轨为圆柱结构。

所述第一驱动器和第二驱动器均为激振器。

所述第一信号采集传感器和第二信号采集传感器采用位移传感器、加速度传感器和速度传感器。