带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置

本技术涉及结构工程试验设备技术研究领域，涉及一种带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，特别适用于带粘滞阻尼器框架结构的动力加载试验。

背景技术：

1、粘滞阻尼器的出力(阻尼力)和位移(相对位移)是结构设计和数值分析的重要数据。但是一般情况下，结构整体的力-位移数据容易测得，而阻尼器自身的出力(阻尼力)和位移(相对位移)不方便观测。由于现阶段试验检测手段的限制，国内外进已有的试验中通常观测增设粘滞阻尼器后试件(框架/节点)的抗震性能，对于减震效果局限于“定性”验证。试验结果虽然可以证明粘滞阻尼器发挥了减震作用，但是对其在整个减震过程中的动力性能无法定量描述。对于粘滞阻尼器本身的阻尼力和相对位移不甚了解。无法对减震装置的力学性能进行“定量“测试。由此也就无法根据结构和阻尼器在共同作用时对震动能量的定量分配进行分析，从而对结构与阻尼器的搭配方式等进行设计优化，以达到更好的减震效果。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种带粘滞阻尼器结构的动力试验装置，使其能够在带粘滞阻尼器试件结构试验中实现对试件整体的荷载-位移数据和粘滞阻尼器阻尼力-相对位移数据的实时测试，有效解决结构试验中试件和粘滞阻尼器难以同时测试的技术问题。

2、本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，包括由两立柱和连接在两立柱之间的横梁组成的待测试件，该待测试件的横梁处还设有用于防止其向两侧变形的平面外变形限位装置；该待测试件一侧的反力墙上设有用于对试件施加水平力的水平作动器，该水平作动器输出端连接有荷载传感器；所述待测试件远离水平作动器的一端设有多位移计传感器；所述待测试件的两立柱和横梁之间设有速度型粘滞阻尼器，该速度型粘滞阻尼器包括用于检测其所承受力的拉压力传感器，所述立柱上还固定有用于检测粘滞阻尼器位移的位移传感器，该位移传感器通过连接杆与粘滞阻尼器的缸体连接；所述荷载传感器、多位移计传感器、位移传感器以及拉压力传感器均与控制器连接，该控制器还能够控制水平作动器的动作。

3、本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

4、前述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，所述横梁和立柱通过其上固定的支座与粘滞阻尼器两端的连接耳环配合连接。

5、前述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，所述位移传感器固定在其拟检测粘滞阻尼器连接立柱的支座上。

6、前述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，所述控制器通过位移和频率共同控制的加载方式控制水平作动器施加水平力，使得水平作动器的位移和频率均保持在设定范围内。

7、前述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，所述水平作动器的输出频率保持在0.75-2.5hz之间。

8、前述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，所述水平作动器的加载制度采用三角波或者正弦波。

9、前述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，所述平面外变形限位装置包括反力支架、两组侧向连接组件、两组中间组件以及至少两组滑轮组件，其中反力支架固定在待测试件其中一侧；其中两组侧向连接组件一侧均与反力支架连接，另一侧与两组中间连接组件连接，两组中间连接组件相对分布在待测试件两侧且其内侧均固定有滑轮组件，两组中间连接组件能够调整定位至滑轮组件的滑轮压紧待测试件横梁两侧面的位置。

10、前述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，所述侧向连接组件通过螺栓固定在反力支架一侧，且该侧向连接组件与反力支架连接的孔为若干沿高度方向分布且延伸的长孔。

11、前述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，所述侧向连接组件包括用于与反力支架连接的竖向连接板、固定在该竖向连接板一侧的螺杆以及设置在该螺杆上的若干螺母，所述中间连接组件通过螺杆与侧向连接组件连接并通过螺母实现与侧向连接组件的锁紧定位。

12、前述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，所述中间连接组件包括两个沿竖向延伸的带孔柱和连接在两带孔柱之间的不带孔柱，所述带孔柱上的孔供对应组侧向连接组件的螺杆穿过，并通过螺母实现在螺杆上的锁紧定位。

13、本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

14、相较于与现有技术，本实用新型实现了对带粘滞阻尼器减震装置的“定量”测。试件整体数据(荷载-位移)和粘滞阻尼器单体的数据(阻尼力-相对位移)可通过荷载传感器、多位移计传感器、阻尼器拉压力传感器和阻尼器位移传感器实时获取。

15、本实用新型通过采用的动力控制加载方式，实现速度型粘滞阻尼器在试验过程中达到变形耗能的效果，然后通过在阻尼器上增加传感器可以同时采集到试件整体和阻尼器单体的数据，为“定量”分析减震结构的减震效果提供最直接的依据。

16、本实用新型同时获取粘滞阻尼器和整体结构的力学数据，提出了一种可对附设速度型阻尼器的减震结构整体和减震构件单体同时进行精确的力学分析的试验装置。

技术特征：

1.一种带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，其特征在于：包括由两立柱和连接在两立柱之间的横梁组成的待测试件，该待测试件的横梁处还设有用于防止其向两侧变形的平面外变形限位装置；该待测试件一侧的反力墙上设有用于对试件施加水平力的水平作动器，该水平作动器输出端连接有荷载传感器；所述待测试件远离水平作动器的一端设有多位移计传感器；所述待测试件的两立柱和横梁之间设有速度型粘滞阻尼器，该速度型粘滞阻尼器包括用于检测其所承受力的拉压力传感器，所述立柱上还固定有用于检测粘滞阻尼器位移的位移传感器，该位移传感器通过连接杆与粘滞阻尼器的缸体连接；所述荷载传感器、多位移计传感器、位移传感器以及拉压力传感器均与控制器连接，该控制器还用于控制水平作动器的动作。

2.根据权利要求1所述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，其特征在于：所述横梁和立柱通过其上固定的支座与粘滞阻尼器两端的连接耳环配合连接。

3.根据权利要求2所述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，其特征在于：所述位移传感器固定在其拟检测粘滞阻尼器连接立柱的支座上。

4.根据权利要求1所述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，其特征在于：所述水平作动器的输出频率保持在0.75-2.5hz之间。

5.根据权利要求4所述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，其特征在于：所述水平作动器的加载制度呈三角波或者正弦波。

6.根据权利要求1所述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，其特征在于：所述平面外变形限位装置包括反力支架、两组侧向连接组件、两组中间组件以及至少两组滑轮组件，其中反力支架固定在待测试件其中一侧；其中两组侧向连接组件一侧均与反力支架连接，另一侧与两组中间连接组件连接，两组中间连接组件相对分布在待测试件两侧且其内侧均固定有滑轮组件，两组中间连接组件能够调整定位至滑轮组件的滑轮压紧待测试件横梁两侧面的位置。

7.根据权利要求6所述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，其特征在于：所述侧向连接组件通过螺栓固定在反力支架一侧，且该侧向连接组件与反力支架连接的孔为若干沿高度方向分布且延伸的长孔。

8.根据权利要求6所述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，其特征在于：所述侧向连接组件包括用于与反力支架连接的竖向连接板、固定在该竖向连接板一侧的螺杆以及设置在该螺杆上的若干螺母，所述中间连接组件通过螺杆与侧向连接组件连接并通过螺母实现与侧向连接组件的锁紧定位。

9.根据权利要求8所述的带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，其特征在于：所述中间连接组件包括两个沿竖向延伸的带孔柱和连接在两带孔柱之间的不带孔柱，所述带孔柱上的孔供对应组侧向连接组件的螺杆穿过，并通过螺母实现在螺杆上的锁紧定位。

技术总结
本技术关于一种带粘滞阻尼器框架结构的动力试验装置，包括试件固定装置、试件加载装置、试件数据采集系统、粘滞阻尼器固定装置、粘滞阻尼器数据采集系统。所述试件加载装置中水平作动器加载时按照一定的速度输出水平作用力，粘滞阻尼器随之产生阻尼力和相对位移，实现速度型粘滞阻尼器在试验过程中达到变形耗能的效果，然后通过在阻尼器上增加传感器可以同时采集到试件整体和阻尼器单体的数据，为“定量”分析减震结构的减震效果提供最直接的依据。本技术同时获取粘滞阻尼器和整体结构的力学数据，提出了一种可对附设速度型阻尼器的减震结构整体和减震构件单体同时进行精确的力学分析的试验装置。

技术研发人员：吴占景,王新武,李凤霞,布欣,孙海粟,刘曙,吕伟锋
受保护的技术使用者：洛阳理工学院
技术研发日：20230609
技术公布日：2024/1/15