本发明涉及钢结构试验装置技术领域，尤其涉及一种钢结构构件消能减震性能评估系统和评估方法。
背景技术：
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
钢结构构件一般都具有一定的韧性，而就是这种韧性对钢结构构件的减震性能起到一定的作用，现有检测钢结构构件韧性的试验装置造价较高，结构复杂，同时安全防护问题上存在一定的隐患，装置震动时可能导致检测设备损坏，不仅无法记录抗震强度，而且无法保障测试人员的安全。
技术实现要素：
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种钢结构构件消能减震性能评估系统和评估方法。
本发明提出的一种钢结构构件消能减震性能评估系统，包括基座、夹持机构、第一反力墙、液压缸、第一压力传感器、多个第一电阻应变片和数据处理系统；
夹持机构固定在基座上用于夹持待评估钢构件，第一反力墙固定在基座上，液压缸安装在第一反力墙上，液压缸用于对待评估钢构件施加作用力，第一压力传感器安装在液压缸活塞杆端部，第一压力传感器与数据处理系统连接用于将第一压力传感器采集的压力值传输至数据处理系统，多个第一电阻应变片可粘贴在待评估钢构件上用于采集待评估钢构件在所述作用力下的形变量，多个第一电阻应变片与数据处理系统连接。
优选地，夹持机构包括第一夹持座和第二夹持座，第一夹持座和第二夹持座固定在基座上，第一夹持座与第二夹持座预设距离。
优选地，液压缸位于第一夹持座和第二夹持座的中间位置
优选地，基座上安装有透明保护罩，透明保护罩包围在夹持机构和第一反力墙外部。
本发明还提出一种钢结构构件消能减震性能评估方法，包括以下步骤：
S1、数据处理系统实时采集第一压力传感器压力值和第一电阻应变片的形变量；
S2、数据处理系统根据第一电阻应变片的形变量计算的待评估钢构件整体的形变量；
S3、数据处理系统根据第一压力传感器压力值和第一电阻应变片采集的形变量计算出待评估钢构件所受作用力与形变量的关系图。
本发明中，所提出的一种钢结构构件消能减震性能评估系统和评估方法，操作步骤简单，通过数据处理系统得出钢结构构件所受作用力与形变之间的关系，从而得出钢结构构件的韧性状况，进而判断出钢结构构件的减震效果。
本发明还提出另外一种钢结构构件消能减震性能评估系统，其特征在于，包括基座、夹持机构、第二反力墙、往复动作器、第二压力传感器、多个第二电阻应变片和数据处理系统；
夹持机构固定在基座上用于夹持待评估钢构件，第二反力墙固定在基座上，往复动作器安装在第二反力墙上，往复动作器用于对待评估钢构件施加作用力，第二压力传感器安装在往复动作器输出端端部，第二压力传感器与数据处理系统连接用于将第二压力传感器采集的压力值传输至数据处理系统，多个第二电阻应变片可粘贴在待评估钢构件上用于采集待评估钢构件在所述作用力下的形变量，多个第二电阻应变片与数据处理系统连接。
优选地，夹持机构包括第一夹持座和第二夹持座，第一夹持座和第二夹持座固定在基座上，第一夹持座与第二夹持座预设距离。
优选地，往复动作器位于第一夹持座和第二夹持座的中间位置
优选地，基座上安装有透明保护罩，透明保护罩包围在夹持机构和第二反力墙外部。
本发明还提出另外一种钢结构构件消能减震性能评估方法，包括以下步骤：
S1、数据处理系统实时采集第二压力传感器压力值和第二电阻应变片的形变量；
S2、数据处理系统根据第二电阻应变片的形变量计算的待评估钢构件整体的形变量；
S3、数据处理系统根据第二压力传感器压力值和第二电阻应变片采集的形变量计算出待评估钢构件所受作用力与形变量的关系图；
本发明中，所提出的一种钢结构构件消能减震性能评估系统和评估方法，操作步骤简单，通过数据处理系统得出钢结构构件所受作用力与形变之间的关系，从而得出钢结构构件的韧性状况，进而判断出钢结构构件的减震效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种钢结构构件消能减震性能评估系统结构示意图；
图2为本发明提出的一种钢结构构件消能减震性能评估系统结构示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，图1为本发明提出的一种钢结构构件消能减震性能评估系统结构示意图，图2为本发明提出的一种钢结构构件消能减震性能评估系统结构示意图，数据处理系统未图示，透明保护罩未图示。
实施例一：
参照图1，评估系统包括基座1、夹持机构、第一反力墙3、液压缸4、第一压力传感器、多个第一电阻应变片51和数据处理系统；
本实施例中的评估系统以检测一根长方体钢梁为例，基座1固定设置，夹持机构固定在基座1上，本实施例中的夹持机构包括第一夹持座21和第二夹持座22，第一夹持座21和第二夹持座22预设距离，第一夹持座21和第二夹持座22分别将钢梁两端夹持固定住；
第一反力墙3固定在基座1上，液压缸4水平安装在第一反力墙3上，液压缸4的活塞杆指向夹持在夹持机构上的待测钢梁，液压缸4活塞杆用于对钢梁中部施加作用力，第一压力传感器安装在液压缸4活塞杆的端部，当液压缸4活塞杆对待测钢梁施加作用力时，第一压力传感器检测出活塞杆对待测钢梁施加的作用力值，并将采集的作用力值传输至数据处理系统；
多个第一电阻应变片51沿钢梁长度方向均匀粘贴在待测钢梁上用于检测待测钢梁在液压缸作用力下发生的形变量，并且多个第一电阻应变片51粘贴在钢梁远离液压缸4的一侧，多个第一电阻应变片51与数据处理系统连接，数据处理系统采集第一电阻应变片51的形变量进而得出钢梁的形变量。
基于上述评估系统的评估方法，包括以下步骤：
S1、将多个第一电阻应变片5粘贴在待测钢梁并沿钢梁长度方向布置，液压缸4对待评估钢构件施加作用力，并且所述作用力逐渐增大，即液压缸4的活塞杆不断地向外延伸，第一压力传感器实时采集液压缸4对钢构件的作用力值，并将采集的作用力值传输至数据处理系统，数据处理系统根据多个第一电阻应变片51的阻值变化计算出第一电阻应变片51的形变量，进而得出钢梁整体的形变量；
S2、数据处理系统处理出液压缸4对待测钢梁施加的作用力与钢梁整体形变量的关系图。
实施例二：
参照图2，另外一种评估系统，评估系统包括基座1、夹持机构、第二反力墙6、往复动作器7、第二压力传感器、多个第二电阻应变片52和数据处理系统；
本实施例中的评估系统以检测一根长方体钢梁为例，基座1固定设置，夹持机构固定在基座1上，本实施例中的夹持机构包括第一夹持座21和第二夹持座22，第一夹持座21和第二夹持座22预设距离，第一夹持座21和第二夹持座22分别将钢梁两端夹持固定住；
第二反力墙6固定在基座1上，往复动作器7水平安装在第二反力墙6上，往复动作器7输出端指向夹持在夹持机构上的待测钢梁，往复动作器7活塞杆用于对钢梁中部施加作用力，第二压力传感器安装在往复动作器7活塞杆的端部，当往复动作器7活塞杆对待测钢梁施加作用力时，第二压力传感器检测出活塞杆对待测钢梁施加的作用力值，并将采集的作用力值传输至数据处理系统；
多个第二电阻应变片52沿钢梁长度方向均匀粘贴在待测钢梁上用于检测待测钢梁在液压缸作用力下发生的形变量，并且多个第二电阻应变片52粘贴在钢梁远离往复动作器7的一侧，多个第二电阻应变片52与数据处理系统连接，数据处理系统采集第二电阻应变片52的形变量进而得出钢梁的形变量。
基于上述评估系统的评估方法，包括以下步骤：
S1、钢梁安装在夹持机构上，将多个第二电阻应变片52粘贴在新的钢梁上，往复动作器7对待评估钢构件循环施加作用力，并且每次施加的作用力逐渐增大，往复动作器7输出端不断地冲击钢梁，并且任意后一次的冲击力比前一次的冲击力要大，第二压力传感器采集每次往复动作器7对待测钢梁的作用力值，并将采集的作用力值传输至数据处理系统，数据处理系统根据多个第二电阻应变片52的阻值变化计算出第二电阻应变片52的形变量，进而得出钢梁整体的形变量；
S2、数据处理系统处理出往复动作器7对待测钢梁施加的作用力与钢梁整体形变量的关系图。
实施例三：
参照图1-2，本实施例中的评估系统将上述两种评估系统综合起来，包括基座1、夹持机构、第一反力墙3、液压缸4、第一压力传感器、多个第一电阻应变片51，多个第二电阻应变片52、第二反力墙6、往复动作器7、第二压力传感器和数据处理系统；
本实施例中的评估系统以检测一根长方体钢梁为例，基座1固定设置，夹持机构固定在基座1上，本实施例中的夹持机构包括第一夹持座21和第二夹持座22，第一夹持座21和第二夹持座22预设距离，第一夹持座21和第二夹持座22分别将钢梁两端夹持固定住；
第一反力墙3固定在基座1上，液压缸4水平安装在第一反力墙3上，液压缸4的活塞杆指向夹持在夹持机构上的待测钢梁，液压缸4活塞杆用于对钢梁中部施加作用力，第一压力传感器安装在液压缸4活塞杆的端部，当液压缸4活塞杆对待测钢梁施加作用力时，第一压力传感器检测出活塞杆对待测钢梁施加的作用力值，并将采集的作用力值传输至数据处理系统；
多个第一电阻应变片51沿钢梁长度方向均匀粘贴在待测钢梁上用于检测待测钢梁在液压缸作用力下发生的形变量，并且多个第一电阻应变片51粘贴在钢梁远离液压缸4的一侧，多个第一电阻应变片51与数据处理系统连接，数据处理系统采集第一电阻应变片51的形变量进而得出钢梁的形变量。
第二反力墙6固定在基座1上并与第一反力墙3相对设置，往复动作器7水平安装在第二反力墙6上，第一反力墙3与第二反力墙6相对设置，往复动作器与液压缸相对设置，往复动作器7的输出端指向夹持在夹持机构上的待测钢梁，第二压力传感器安装在往复动作器7的输出端端部，当往复动作器7对待测钢梁施加作用力时，第二压力传感器检测出往复动作器7对待测钢梁施加的作用力值，并将采集的作用力值传输至数据处理系统。
多个第二电阻应变片52沿钢梁长度方向均匀粘贴在待测钢梁上用于检测待测钢梁在往复动作器作用力下发生的形变量，并且多个第二电阻应变片52粘贴在钢梁远离往复动作器7的一侧，，多个第二电阻应变片52与数据处理系统连接，数据处理系统采集第二电阻应变片52的形变量进而得出钢梁的形变量。
本实施例中，为了保护操作人员人身安全，基座1上安装有透明保护罩，透明保护罩包围在夹持机构、第一反力墙3和第二反力墙6外部。
本实施例的钢结构构件消能减震性能评估系统的具体工作过程中，包括以下步骤：
S1、将多个第一电阻应变片51粘贴在待测钢梁并沿钢梁长度方向布置，液压缸4对待评估钢构件施加作用力，并且所述作用力逐渐增大，即液压缸4的活塞杆不断地向外延伸，第一压力传感器实时采集液压缸4对钢构件的作用力值，并将采集的作用力值传输至数据处理系统，数据处理系统根据多个第一电阻应变片51的阻值变化计算出第一电阻应变片51的形变量，进而得出钢梁整体的形变量；
S2、数据处理系统处理出液压缸4对待测钢梁施加的作用力与钢梁整体形变量的关系图；
S3、更换新的钢构件，将多个第二电阻应变片52粘贴在新的待评估钢构件上，往复动作器7对待评估钢构件循环施加作用力，并且每次施加的作用力逐渐增大，往复动作器7输出端不断地冲击钢梁，并且任意后一次的冲击力比前一次的冲击力要大，第二压力传感器采集每次往复动作器7对待测钢梁的作用力值，并将采集的作用力值传输至数据处理系统，数据处理系统根据多个第二电阻应变片52的阻值变化计算出第二电阻应变片52的形变量，进而得出钢梁整体的形变量；
S4、数据处理系统处理出往复动作器7对待测钢梁施加的作用力与钢梁整体形变量的关系图。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。