一种抗震支吊架地震模拟测试装置及方法与流程

本申请涉及抗震支吊架测试，特别是涉及一种抗震支吊架地震模拟测试装置及方法。

背景技术：

1、建筑抗震支吊架是限制附属机电工程设施产生位移，控制设施振动，并将荷载传递至承载结构上的各类组件或装置。抗震支吊架在地震中应对建筑机电工程设施给予可靠的保护，承受来自任意水平方向的地震作用。

2、现有模拟试验框架只能测试抗震支吊架缩尺模型，不能验证抗震支吊架足尺试件；且现有框架和试验方法中没有考虑抗震支吊架的实际间距和配重，没有设置中间的柔性承重支架，实际配重包括水管、桥架和风管，进而导致根据抗震支吊架缩尺模型得到的抗震支吊架地震模拟测试结果准确性差。

技术实现思路

1、基于此，针对上述技术问题，提供一种能够对足尺抗震支吊架进行地震模拟测试的抗震支吊架地震模拟测试装置及方法。

2、第一方面，一种抗震支吊架地震模拟测试装置，其特征在于，所述装置包括配重块、模拟试验框架、振动台和动态数据采集系统；

3、所述配重块安装在抗震支吊架上，且所述抗震支吊架为足尺试件；

4、所述抗震支吊架的数量为至少两个，至少两个所述抗震支吊架的结构相同，且至少两个所述抗震支吊架均通过第一螺栓可拆卸安装在所述模拟试验框架上；

5、所述模拟试验框架用于安装所述抗震支吊架，所述模拟试验框架的高度大于或等于预设高度，且所述模拟试验框架通过第二螺栓与所述振动台可拆卸连接；

6、所述动态数据采集系统与所述振动台配合，所述动态数据采集系统用于在所述抗震支吊架地震模拟测试过程中采集所述抗震支吊架的动力反应和相关参数。

7、上述方案中，可选地，在所述配重块的重量大于第一预设重量，且所述配重块的重量小于第二预设重量的情况下，所述抗震支吊架的数量为两个，两个所述抗震支吊架之间的距离大于或等于6米；其中，所述第一预设重量为300千克。

8、上述方案中，进一步可选地，在所述配重块的重量大于所述第二预设重量的情况下，所述抗震支吊架的数量为四个，四个所述抗震支吊架中任意两个所述抗震支吊架之间的距离大于或等于3米；其中，所述第二预设重量为600千克。

9、上述方案中，进一步可选地，所述预设高度为3米。

10、上述方案中，进一步可选地，所述模拟试验框架的自振频率大于或等于12hz，所述模拟试验框架在所述抗震支吊架地震模拟测试过程中保持弹性状态。

11、上述方案中，进一步可选地，所述振动台为具有迭代修正功能的数控式模拟地震振动台。

12、上述方案中，进一步可选地，所述动态数据采集系统的动态范围应大于60db，所述动态数据采集系统的信噪比优于-40db，所述动态数据采集系统的精度高于满量程的0.5％。

13、第二方面，一种抗震支吊架地震模拟测试方法，其特征在于，所述方法包括：

14、在地震模拟测试之前，测量抗震支吊架的第一动力特性参数和动力响应参数；其中，所述第一动力特性参数包括第一自振频率参数和第一阻尼比参数，所述动力响应参数包括加速度参数、位移参数和应变参数；

15、通过振动台对所述抗震支吊架进行地震模拟测试；

16、采用白噪声激振法在地震模拟测试完成后测量所述抗震支吊架的第二动力特性参数；其中，所述第二动力特性参数包括第二自振频率参数和第二阻尼比参数。

17、上述方案中，可选地，所述振动台输入取决于根据拟建场地类别、抗震设防烈度和设计地震分组参数，且所述振动台输入符合所述抗震支吊架的拟建场地需求反应谱，且采用符合场地需求谱的人工波作为输入；加速度时程选择根据拟建场地特性拟合的人工地震动，且强震段的持续时间大于预设时长，台面输入加速度峰值大于或等于反应谱的零周期加速度zpa，三向输入地震动的峰值按照预设比例确定；试验反应谱应基本包络要求反应谱，台面输入加速度峰值根据公式zpa＝ηα进行计算；其中，η为放大系数，α为最大单向加速度峰值。

18、本发明至少具有以下有益效果：

19、本发明基于对现有技术问题的进一步分析和研究，认识到现有技术中，根据抗震支吊架缩尺模型得到的抗震支吊架地震模拟测试结果准确性差，采用本申请的抗震支吊架地震模拟测试装置，包括配重块、模拟试验框架、振动台和动态数据采集系统；配重块安装在抗震支吊架上，且抗震支吊架为足尺试件；抗震支吊架的数量为至少两个，至少两个抗震支吊架的结构相同，且至少两个抗震支吊架均通过第一螺栓可拆卸安装在模拟试验框架上；模拟试验框架用于安装抗震支吊架，模拟试验框架的高度大于或等于预设高度，且模拟试验框架通过第二螺栓与振动台可拆卸连接；动态数据采集系统与振动台配合，动态数据采集系统用于在抗震支吊架地震模拟测试过程中采集抗震支吊架的动力反应和相关参数。其中，模拟试验框架由h型钢制作，并进行了加固，以保证模拟试验框架的刚度在试验时远大于抗震支吊架试样的刚度，且直接采用足尺抗震支吊架，并在足尺抗震支吊架上安装配重块进行地震模拟测试，避免使用抗震支吊架缩尺模型，有效提高了地震模拟测试结果的准确性。

技术特征：

1.一种抗震支吊架地震模拟测试装置，其特征在于，所述装置包括配重块、模拟试验框架、振动台和动态数据采集系统；

2.根据权利要求1所述的一种抗震支吊架地震模拟测试装置，其特征在于，在所述配重块的重量大于第一预设重量，且所述配重块的重量小于第二预设重量的情况下，所述抗震支吊架的数量为两个，两个所述抗震支吊架之间的距离大于或等于6米；其中，所述第一预设重量为300千克。

3.根据权利要求2所述的一种抗震支吊架地震模拟测试装置，其特征在于，在所述配重块的重量大于所述第二预设重量的情况下，所述抗震支吊架的数量为四个，四个所述抗震支吊架中任意两个所述抗震支吊架之间的距离大于或等于3米；其中，所述第二预设重量为600千克。

4.根据权利要求1所述的一种抗震支吊架地震模拟测试装置，其特征在于，所述预设高度为3米。

5.根据权利要求1所述的一种抗震支吊架地震模拟测试装置，其特征在于，所述模拟试验框架的自振频率大于或等于12hz，所述模拟试验框架在所述抗震支吊架地震模拟测试过程中保持弹性状态。

6.根据权利要求1所述的一种抗震支吊架地震模拟测试装置，其特征在于，所述振动台为具有迭代修正功能的数控式模拟地震振动台。

7.根据权利要求1所述的一种抗震支吊架地震模拟测试装置，其特征在于，所述动态数据采集系统的动态范围应大于60db，所述动态数据采集系统的信噪比优于-40db，所述动态数据采集系统的精度高于满量程的0.5％。

8.一种抗震支吊架地震模拟测试方法，其特征在于，基于权利要求1所述抗震支吊架地震模拟测试装置进行测试，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的一种抗震支吊架地震模拟测试方法，其特征在于，所述振动台输入取决于根据拟建场地类别、抗震设防烈度和设计地震分组参数，且所述振动台输入符合所述抗震支吊架的拟建场地需求反应谱，且采用符合场地需求谱的人工波作为输入；加速度时程选择根据拟建场地特性拟合的人工地震动，且强震段的持续时间大于预设时长，台面输入加速度峰值大于或等于反应谱的零周期加速度zpa，三向输入地震动的峰值按照预设比例确定；试验反应谱应基本包络要求反应谱，台面输入加速度峰值根据公式zpa＝ηα进行计算；其中，η为放大系数，α为最大单向加速度峰值。

技术总结
本发明公开了一种抗震支吊架地震模拟测试装置及方法，抗震支吊架地震模拟测试装置包括配重块、模拟试验框架、振动台和动态数据采集系统；配重块安装在抗震支吊架上，且抗震支吊架为足尺试件；抗震支吊架的数量为至少两个，至少两个抗震支吊架的结构相同，且至少两个抗震支吊架均通过第一螺栓可拆卸安装在模拟试验框架上；模拟试验框架用于安装抗震支吊架，模拟试验框架的高度大于或等于预设高度，且模拟试验框架通过第二螺栓与振动台可拆卸连接；动态数据采集系统与振动台配合，动态数据采集系统用于在抗震支吊架地震模拟测试过程中采集抗震支吊架的动力反应和相关参数。

技术研发人员：臧凡,任建兴,李泽文,周俊钧,刘占清,娄玉科,袁志欣,龚春平,孟晓慧,潘超,夏炳虎,贾志永,范立瑛,袁颖涛
受保护的技术使用者：中国国检测试控股集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11