[发明专利]一种复杂环境下建筑物抗震性能的模拟装置及分析方法

权利要求书

1.一种复杂环境下建筑物抗震性能的模拟装置，其特征在于包括分析主机、施震模块和地形模拟模块；其中：

地形模拟模块包括框架（11）、加固包围（12）、模拟地面（13）、配重块和振动检测器（14）；其中框架（11）顶部以及四壁的外部均安装加固包围（12），框架（11）的四壁内表面设置有多个第一挂钩，第一挂钩密布整个内壁；模拟地面（13）为弹性板，四周设置有多个第二挂钩，模拟地面（13）通过第二挂钩连接在框架（11）内的第一挂钩上；

框架（11）底部内表面设置有多个振动检测器（14），振动检测器（14）将检测的振动数据发送给分析主机；

施震模块包括L形架（21）、锤座（23）、板簧（24）和击锤（22）；其中锤座（23）固定安装到L型架（21）上，板簧（24）的一端固定在锤座（23）上，板簧（24）的另一端固定有击锤（22）；击锤（22）的另一侧安装有拉环，拉环与拉簧连接；

所述模拟地面（13）由多片正八边形的板块（15）拼接而成，其中板块（15）之间使用弹簧（16）连接，且板块（15）之间能够发生垂直和水平的相对位移；

所述板块（15）底面粘贴不同重量的配重块。

2.根据权利要求1所述的一种复杂环境下建筑物抗震性能的模拟装置，其特征在于所述的振动检测器（14）为距离检测器，每一个振动检测器（14）位于对应的一个板块（15）底面下方。

3.一种采用权利要求1或2任意一项所述的一种复杂环境下建筑物抗震性能的模拟装置进行建筑物抗震性能分析的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、地形模拟；

根据需要的尺寸选择合适的板块（15），再将板块（15）之间互相连接，然后根据所需模拟的地形，将模拟地面（13）外侧的第二挂钩挂接到框架（11）内的第一挂钩上，实现对所需地形和坡度的模拟；

步骤二、配重安装；

根据需要测试的建筑物的形状和重心制作在振动中不会被破坏的刚性模型；并在模拟地面（13）上设置引发振动的中心，并在板块（15）底部安装配重块，安装好以后，将刚性模型安装到模拟地面（13）上，并将连接处固定好；

根据所需模拟的振动形式，选择合适的横波和纵波比例，以及横波和纵波的时间差，使用击锤（22）在加固包围（12）的外侧进行击打，从而引发内部模拟地面（13）振动；振动时使用振动检测器（14）检测，并在分析主机的屏幕上观察是否满足测试需要；如果满足直接进行步骤三，如果不满足，则调整配重块的位置和重量，重新测试，直到满足测试需要为止；

步骤三、模拟地震；

根据需要测试的建筑物的形状和重心制作测试模型，测试模型用于模拟建筑物以测定建筑物结构的抗震性能；将测试模型取代刚性模型固定到模拟地面（13）上；

然后根据所需模拟的振动形式，选择合适的横波和纵波比例，以及横波和纵波的时间差，使用击锤（22）在加固包围（12）的外侧进行击打，从而引发内部模拟地面（13）振动；振动时使用振动检测器（14）检测，并在分析主机的屏幕上观察是否满足测试需要；

如果满足需要，则完成测试，然后收集测试模型振动后的结构性能参数，以检测其是否合格；如果不满足则说明步骤二有误，重新执行步骤二。