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一种层间位移监测装置

阅读：360发布：2020-05-11

IPRDB可以提供一种层间位移监测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种层间位移监测装置，主要由上连接板、下连接板、上销轴、下销轴，立杆、指针，转角记录板组成。本发明的层间位移监测装置能够在不借助传感器等监测系统的情况下，实时被动监测楼层的层间位移。监测的数据可为评估建筑物地震中经历的层间位移角、震后残余位移角，建筑物中安装的金属阻尼器变形情况，建筑物各结构构件损伤状态等提供参考依据。，下面是一种层间位移监测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种层间位移监测装置，其特征在于：包括上连接板、下连接板、上部销轴、下部销轴、立杆、连杆、指针、记录板组成；

所述连杆上端与上连接板通过上部销轴进行铰接，所述连杆中部与所述立杆通过下部销轴进行铰接，所述连杆下部与所述指针上端焊接；

所述连杆中部设置有长条孔，所述下部销轴可以在长条孔中滑动，可允许上销轴与下销轴之间相对距离发生改变；

所述指针下端与所述记录板相互接触，所述指针滑动时会在所述记录板上留下痕迹；

所述记录板固定在所述下连接板上；

所述记录板为圆弧形；所述指针前端设置有石墨笔芯和弹簧装置，通过弹簧装置将石墨笔芯顶在转角记录板上，如此，所述指针转动时可以在记录板上留下痕迹；

所述记录板上标注有刻度，方便评估人员根据记录板上记录的数值评估结构损伤。

说明书全文

一种层间位移监测装置

技术领域

[0001] 本发明属于建筑技术领域，涉及一种层间位移监测装置。

背景技术

[0002] 大震害后，迫切需要知道建筑物的损伤状况以快速决策是否需要紧急撤离或者可以修复后继续使用。传统方法需要专业人员采用专业仪器对于结构构件进行逐一排查，需要耗费大量的时间和人力且非常不经济。部分结构损伤往往较为隐蔽，很难通过观测发现，探测损伤往往需要非结构构件的移除，这又使得结构不能正常使用。

[0003] 结构层间位移角在结构评估中尤为重要，建筑结构特定的层间位移角对应于结构的某种损伤状态，比如基本无损伤，轻微损伤，中度损伤或严重损伤。因此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。若能开发一种简易装置，无需通电便能被动记录结构在地震中经历的层间位移角，则可以极大便利地震损伤评估。目前的位移计，百分表等测量仪器仅能记录结构在地震后的最终变形量，无法记录结构在地震中经历的最大变形量。且位移计，百分表等测量仪器过于精密，价格较为昂贵，容易在地震中损坏，导致难以在地震中应用。若在位移计上安装记录芯片或在结构上安装传感器系统对其进行结构健康监测，则需要安装较为昂贵的监测设备并处理庞大的数据。故目前结构监测仅局限于大跨桥梁等重大工程结构。对于量大面广的普通建筑物，发展简便、具有足够的工程应用精度、经济合理的建筑物监测装置是现实的迫切需要。

发明内容

[0004] 为解决以上问题，本发明提供一种层间位移监测装置，层间位移监测装置包括上连接板、下连接板、上部销轴、下部销轴、立杆、连杆、指针、记录板组成。地震中监测装置能够在不借助传感器等监测系统的情况下，实时被动记录建筑结构在地震中经历的楼层层间位移，记录的最大层间水平位移除以层高即为建筑物经历的层间位移角。由于特定的层间位移角对应于结构的某种损伤状态，比如基本无损伤，轻微损伤，中度损伤或严重损伤。因此，地震后，记录的数据可为评估建筑结构和非结构构件的损伤提供参考依据。本发明简便、经济，可极大便利量大面广的普通建筑物开展损伤评估。为达到上述目的，本发明的解决方案是：

[0005] 一种层间位移监测装置，其特征在于：包括上连接板、下连接板、上部销轴、下部销轴、立杆、连杆、指针、记录板组成；

[0006] 所述连杆上端与上连接板通过上部销轴进行铰接，所述连杆中部与所述立杆通过下部销轴进行铰接，所述连杆下部与所述指针上端焊接；

[0007] 所述连杆中部设置有长条孔，所述下部销轴可以在长条孔中滑动，可允许上销轴与下销轴之间相对距离发生改变；

[0008] 所述指针下端与所述记录板相互接触，所述指针滑动时会在所述记录板上留下痕迹；

[0009] 所述记录板固定在所述下连接板上；

[0010] 所述记录板为圆弧形；所述指针前端设置有石墨笔芯和弹簧装置，通过弹簧装置将石墨笔芯顶在转角记录板上，如此，所述指针转动时可以在记录板上留下痕迹；

[0011] 所述记录板上标注有刻度，方便评估人员根据记录板上记录的数值评估结构损伤。由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

[0012] 通过监测装置上记录的数据，可以迅速判定建筑结构处于何种损伤状态。相对于传统评估方法而言，不需要非结构构件的移除就可以推断隐蔽部位的结构损伤，不需要专业人员采用专业仪器对于结构构件进行逐一排查，可以节约大量的时间、人力和财力。这样可以极大便利震后对结构的损伤情况进行评估。

[0013] 相对于目前的位移计，百分表等测量仪器而言，不但能记录结构在地震后的最终变形量，且能够记录结构在地震中经历的最大变形量。相对于传统健康监测而言，不需要在结构上安装传感器系统，不需要安装较为昂贵的设备并处理庞大的数据。层间位移监测装置构造简单、牢固，不容易在地震中损坏，无需通电、非常经济，在施工建设时就可以安装。部分零部件若采用不锈钢制作，耐久性好，基本不需要特别维护和管理，便于量大面广的普通建筑物推广应用。

附图说明

[0014] 图1为本发明一实施例中层间位移监测装置的主视示意图；

[0015] 图2为本发明一实施例中层间位移监测装置的右视示意图；

[0016] 图3为本发明一实施例中层间位移监测装置的俯视示意图；

[0017] 图4为图1所示实施例中层间位移监测装置在结构中安装示意图；

[0018] 图5为图1所示实施例中层间位移监测装置随结构变形而转动示意图；

[0019] 图6为图1所示实施例中层间位移监测装置中石墨笔芯及弹簧装置示意图。

[0020] 其中，上连接板1、下连接板2、上部销轴3、下部销轴4、立杆5、连杆6、指针7、记录板8、长条孔9、石墨笔芯10、弹簧装置11、框架梁12、框架柱13、位移型金属阻尼器14、斜撑15、保护箱16。

具体实施方式

[0021] 以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

[0022] 所述记录板固定在所述下连接板上；

[0023] 如图1-6所示，本发明公开了一种层间位移监测装置，其特征在于：包括上连接板1、下连接板2、上部销轴3、下部销轴4、立杆5、连杆6、指针7、记录板8组成；

[0024] 所述连杆6上端与上连接板1通过上部销轴3进行铰接，所述连杆6中部与所述立杆5通过下部销轴4进行铰接，所述连杆6下部与所述指针7上端焊接。

[0025] 所述连杆6中部设置有长条孔9，所述下部销轴4可以在长条孔9中滑动，可允许上销轴3与下销轴4之间相对距离发生改变。

[0026] 所述指针7下端与所述记录板8相互接触，所述指针7滑动时会在所述记录板8上留下痕迹；

[0027] 所述记录板8固定在所述下连接板2上。

[0028] 所述记录板8为圆弧形；所述指针7前端设置有石墨笔芯10和弹簧装置11，通过弹簧装置11将石墨笔芯10顶在记录板8上，如此，所述指针7转动时可以在记录板8上留下痕迹。

[0029] 所述记录板8上标注有刻度，方便评估人员根据记录板8上记录的数值评估结构损伤。

[0030] 变形控制在结构设计中尤为重要，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变形造成结构损伤。特定的层间位移角对应于结构的某种损伤状态，比如基本无损伤，轻微损伤，中度损伤或严重损伤。而楼层最大层间水平位移除以楼层高度则是层间位移角。因此，通过观察层间位移监测装置记录的最大层间位移值即可迅速判定建筑结构构件处于何种损伤状态。

[0031] 实施例1：如图4所示，为了达到建筑结构消能减震的目的，通常在框架梁12和框架柱13之间设置位移型金属阻尼器14，通过斜撑15将位移型金属阻尼器14安置于框架梁12底部，在位移型金属阻尼器14附近安装层间位移监测装置，通过保护箱16将层间位移监测装置保护起来以提高其耐久性。震前，通过计算分析已知，当结构层间位移值小于X时，位移型金属阻尼器14不发生屈服。震后，读取层间位移监测装置记录的最大层间位移数据，与X值进行对比即可知道位移型金属阻尼器14是否屈服耗能，则可以根据需要决定是否对位移型金属阻尼器14进行震后更换。

[0032] 实施例2：地震后，若建筑结构构件隐藏在非结构构件中，无法通过肉眼观察其是否出现损伤，是否需要修复，传统评估方法需要移除非结构构件，并聘请专业人员采用专业仪器进行检测，费时费力。若采用本发明的层间位移监测装置。震前，对建筑结构进行基于性能的设计，通过计算分析已知结构构件各损伤程度对应的层间位移角范围，则震后根据层间位移监测装置上读取的数值，可以迅速推断各结构构件的损伤程度，以决定是否需要对结构构件进行修复及应该采取何种程度的修复。

[0033] 上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
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