專利名稱：峰值形變儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種峰值形變儀。
背景技術(shù)：
混凝土框架結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下，層間產(chǎn)生較大的相對(duì)變形，進(jìn)而在梁 柱節(jié)點(diǎn)附近的梁端或柱端出現(xiàn)塑性鉸。有些結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性鉸后有明顯的殘留變 形(歪斜)；有些盡管出現(xiàn)了塑性鉸，但震后柱子并不歪斜，特別是有吊頂及 包柱裝修時(shí)，目測(cè)難以發(fā)現(xiàn)塑性鉸，也就難以快速判斷結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了嚴(yán)重的 損傷，無(wú)法判斷倒塌的危險(xiǎn)性，這就給震后搜救工作帶來(lái)很大威脅。如果搜救 人員貿(mào)然進(jìn)入已經(jīng)嚴(yán)重受損的結(jié)構(gòu)，在余震或其他擾動(dòng)作用下，結(jié)構(gòu)發(fā)生了倒 塌，必將造成新的傷亡。這時(shí)如果有某種儀器(儀表)能夠顯示該結(jié)構(gòu)在地震 作用下出現(xiàn)過(guò)的層間位移最大值(即峰值形變)，不管它有無(wú)歪斜，都能定量 地判斷其損傷程度，從而為搜救決策提供科學(xué)依據(jù)，保護(hù)搜救人員的人身安全， 那是非常必要的。此外，震區(qū)己經(jīng)嚴(yán)重?fù)p傷的結(jié)構(gòu)(出現(xiàn)歪斜或局部倒塌等) 經(jīng)常是搜救的重點(diǎn)對(duì)象，在搜救人員進(jìn)入前，快速在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)某種儀器(儀 表)，能夠監(jiān)視該結(jié)構(gòu)在余震或挖掘擾動(dòng)影響下是否繼續(xù)傾斜，對(duì)于及早報(bào)警, 以便做出是否撤出的決策也十分必要。然而，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有提供一種能安裝 在梁柱節(jié)點(diǎn)處的儀器，用以判斷混凝土框架結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下是否發(fā)生了 嚴(yán)重的損傷或判斷已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p傷的結(jié)構(gòu)在余震或挖掘擾動(dòng)影響下是否繼續(xù)傾 斜
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能安裝在結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)處的峰值形變儀，用 以判斷混凝土框架結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下是否發(fā)生了嚴(yán)重的損傷或判斷已經(jīng) 嚴(yán)重?fù)p傷的結(jié)構(gòu)在余震或挖掘擾動(dòng)影響下是否繼續(xù)傾斜。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型所述峰值 形變儀包括基座、軸、軸套、轉(zhuǎn)輪、刻度圓盤、指針、調(diào)節(jié)螺母和測(cè)量繩；所 述基座由基板和筒體構(gòu)成，筒體的一端面與基板固接在一起，軸套設(shè)置在基座 內(nèi)且軸套一端面與基板固接，軸的一端插裝在軸套內(nèi)，轉(zhuǎn)輪位于基座內(nèi)且固裝 在軸上，刻度圓盤蓋在筒體的另一端面上并與其固接，軸的另一端穿出刻度圓 盤的中心孔露在外面，指針位于基座的外部并固裝在軸上，調(diào)節(jié)螺母與軸露在 外面的另一端螺紋連接，測(cè)量繩的一端固接在轉(zhuǎn)輪的側(cè)壁上，測(cè)量繩的另一端 穿出基座露在外面。
本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的優(yōu) 點(diǎn)。在地震前，將本實(shí)用新型安裝在測(cè)試部位，發(fā)生地震后，通過(guò)本實(shí)用新型 可定量獲得該結(jié)構(gòu)在地震作用下出現(xiàn)過(guò)的層間位移最大值，不管它有無(wú)歪斜， 都能定量地判斷其損傷程度，從而為搜救決策提供科學(xué)依據(jù)，保護(hù)搜救人員的 人身安全。此外，震區(qū)己經(jīng)嚴(yán)重?fù)p傷的結(jié)構(gòu)(出現(xiàn)歪斜或局部倒塌等)經(jīng)常是 搜救的重點(diǎn)對(duì)象，在搜救人員進(jìn)入前，快速在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)本實(shí)用新型，就能 夠監(jiān)視該結(jié)構(gòu)在余震或挖掘擾動(dòng)影響下是否繼續(xù)傾斜，可及早報(bào)警，以便做出 是否撤出的決策。
圖1是本實(shí)用新型的整體裝配圖，圖2是圖1的左視圖(去掉刻度圓盤2 和指針8)，圖3是圖1的左視圖，圖4是軸套4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是圖4的左剖視圖，圖6是本實(shí)用新型所述峰值形變儀的安裝示意圖，圖7是峰值 形變儀工作原理圖，圖8是圖7的A部放大圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一如圖1 圖5所示，本實(shí)施方式所述峰值形變儀包括基 座l、軸3、軸套4、轉(zhuǎn)輪ll、刻度圓盤2、指針8、調(diào)節(jié)螺母7和測(cè)量繩12; 所述基座1由基板1-1和筒體1-2構(gòu)成，筒體1-2的一端面與基板1-1固接在 一起，軸套4設(shè)置在基座1內(nèi)且軸套4 一端面與基板1-1固接，軸3的一端插 裝在軸套4內(nèi)，轉(zhuǎn)輪ll位于基座l內(nèi)且固裝在軸3上，刻度圓盤2蓋在筒體 1-2的另一端面上并與其固接，軸3的另一端穿出刻度圓盤2的中心孔露在外 面，指針8位于基座1的外部并固裝在軸3上，調(diào)節(jié)螺母7與軸3露在外面的 另一端螺紋連接，測(cè)量繩12的一端固接在轉(zhuǎn)輪11的側(cè)壁上，測(cè)量繩12的另 一端穿出基座1露在外面。
經(jīng)調(diào)整后，使測(cè)量繩12 (鋼絲)正好繞轉(zhuǎn)輪ll的側(cè)壁纏繞一圈。當(dāng)繞在 轉(zhuǎn)輪11上一圈的測(cè)量繩被完全拉出來(lái)的時(shí)候，刻度圓盤2上的指針正好轉(zhuǎn)動(dòng) 一周。在使用時(shí)，可將峰值形變儀16 (本實(shí)用新型)固裝在柱14上，測(cè)量繩 12的另一端與梁15連接，如圖6所示。
具體實(shí)施方式
二如圖1 圖5所示，本實(shí)施方式所述轉(zhuǎn)輪11的側(cè)壁上 開有凹槽11-1。在轉(zhuǎn)輪11的側(cè)壁開有凹槽11-1，便于測(cè)量繩12的纏繞。其它 組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三如圖1 圖5所示，本實(shí)施方式在基板1-1的圓周邊緣 上均布設(shè)有四個(gè)安裝固定孔13。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二 相同。
具體實(shí)施方式
四如圖1 圖5所示，本實(shí)施方式所述峰值形變儀還包括 限位件5，所述限位件5設(shè)置在軸套4的側(cè)壁上。軸套4對(duì)軸3有徑向定位和 支撐的作用，限位件5對(duì)軸3有軸向定位的作用，從而提高本實(shí)用新型的測(cè)量 精度。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
五如圖1 圖5所示，本實(shí)施方式所述峰值形變儀還包括 外套筒10、有機(jī)玻璃罩9和內(nèi)套筒6，有機(jī)玻璃罩9安裝在位于調(diào)節(jié)螺母7 和指針8之間的軸3上，內(nèi)套筒6設(shè)置在有機(jī)玻璃罩9和刻度圓盤2之間，外 套筒10依次套裝在機(jī)玻璃罩9、內(nèi)套筒6、刻度圓盤2和筒體l-2上，且外套 筒10與筒體l-2固接。外套筒IO、有機(jī)玻璃罩9和內(nèi)套筒6可使本實(shí)用新型 的整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，有機(jī)玻璃罩9可起到保護(hù)刻度圓盤2和指針8的作用。 其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
工作原理
峰值形變儀按照?qǐng)D6所示安裝在梁柱節(jié)點(diǎn)附近，在地震作用下，梁15發(fā) 生"蛇形"撓曲變形，柱14發(fā)生水平向往復(fù)側(cè)移變形，如圖7所示，在這樣 的變形過(guò)程中，兩端分別固定在梁、柱上的斜拉線就會(huì)伸長(zhǎng)、縮短。峰值形變 儀系一利用摩擦機(jī)制的同軸機(jī)構(gòu)，能夠記錄上述變形過(guò)程中的最大拉伸量，該 拉伸量與最大層間位移d成比例。在圖7所示的幾何關(guān)系中，
其中
5 :框架對(duì)角線最大伸長(zhǎng)量(單位mm); (i :框架最大層間位移(單位咖)；
(9 :柱、梁和對(duì)角線構(gòu)成的直角三角形中的一個(gè)銳角(圖8所示)。具體安裝時(shí)，峰值形變儀按圖7所示使拉線與對(duì)角線平行，則有如下幾何 關(guān)系-
其中-
f :峰值形變儀測(cè)量值(mm);
& :峰值形變儀安裝點(diǎn)到梁柱軸線交點(diǎn)的距離(mm); :柱高(mm)。
通過(guò)標(biāo)定，可以獲得最大層間位移(i與塑性鉸嚴(yán)重程度的關(guān)系(實(shí)際上， 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中已經(jīng)列出了層間位移角與結(jié)構(gòu)是否倒塌的關(guān)系)，根據(jù)d 與^之間的幾何關(guān)系，可以確定不同J值對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)性。據(jù)此，在峰值 形變儀表盤上用不同顏色表示遭受過(guò)地震破壞的結(jié)構(gòu)安全性。
本實(shí)用新型的技術(shù)指標(biāo)為
記錄變形形式框架結(jié)構(gòu)最大層間變形值；測(cè)量范圍0-80mm; 最小分度0.2mm;工作環(huán)境溫度—25°C ~ +65°(:;相對(duì)濕度(朋)0~90%; 尺寸①148mmX51mm;重量0.95kg。
使用方法
1、 峰值形變儀安裝示意圖見(jiàn)圖6。四個(gè)安裝孔直徑為5mm，安裝孔中心 所在的同心圓直徑138mm。先把峰值形變儀固定在測(cè)試部位上，測(cè)量繩沿對(duì) 角線方向(大約為45。)上固定，使指針指在零位附近。
2、 取下調(diào)節(jié)桿螺帽，用一字鑼刀逆時(shí)針慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿(軸3)，當(dāng)感覺(jué) 到測(cè)量繩受到了拉力，并且松開調(diào)節(jié)桿時(shí)指針會(huì)向順時(shí)針?lè)较蛭⑽⑥D(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí) 記下指針讀數(shù)，即為變形初讀數(shù)(mm)。
3、 試驗(yàn)之后，讀出變形終讀數(shù)(mm)。
4、 最大變形值J=變形終讀數(shù)(mm) —變形初讀數(shù)(mm)。
權(quán)利要求1、一種峰值形變儀，其特征在于所述峰值形變儀包括基座(1)、軸(3)、軸套(4)、轉(zhuǎn)輪(11)、刻度圓盤(2)、指針(8)、調(diào)節(jié)螺母(7)和測(cè)量繩(12)；所述基座(1)由基板(1-1)和筒體(1-2)構(gòu)成，筒體(1-2)的一端面與基板(1-1)固接在一起，軸套(4)設(shè)置在基座(1)內(nèi)且軸套(4)一端面與基板(1-1)固接，軸(3)的一端插裝在軸套(4)內(nèi)，轉(zhuǎn)輪(11)位于基座(1)內(nèi)且固裝在軸(3)上，刻度圓盤(2)蓋在筒體(1-2)的另一端面上并與其固接，軸(3)的另一端穿出刻度圓盤(2)的中心孔露在外面，指針(8)位于基座(1)的外部并固裝在軸(3)上，調(diào)節(jié)螺母(7)與軸(3)露在外面的另一端螺紋連接，測(cè)量繩(12)的一端固接在轉(zhuǎn)輪(11)的側(cè)壁上，測(cè)量繩(12)的另一端穿出基座(1)露在外面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種峰值形變儀，其特征在于所述轉(zhuǎn)輪(U)的 側(cè)壁上開有凹槽(ll-l)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種峰值形變儀，其特征在于在基板(l-l) 的圓周邊緣上均布設(shè)有四個(gè)安裝固定孔(13)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種峰值形變儀，其特征在于所述峰值 形變儀還包括限位件(5)，所述限位件(5)設(shè)置在軸套(4)的側(cè)壁上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種峰值形變儀，其特征在于所述峰值 形變儀還包括外套筒(10)、有機(jī)玻璃罩(9)和內(nèi)套筒(6)，有機(jī)玻璃罩(9) 安裝在位于調(diào)節(jié)螺母(7)和指針(8)之間的軸(3)上，內(nèi)套筒(6)設(shè)置在 有機(jī)玻璃罩(9)和刻度圓盤(2)之間，外套筒(10)依次套裝在機(jī)玻璃鋼罩(9)、內(nèi)套筒(6)、刻度圓盤(2)和筒體(1-2)上，且外套筒(10)與筒體 (1-2)固接。
專利摘要峰值形變儀，它涉及一種峰值形變儀。本實(shí)用新型用以判斷混凝土框架結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下是否發(fā)生了嚴(yán)重的損傷或判斷已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p傷的結(jié)構(gòu)在余震或挖掘擾動(dòng)影響下是否繼續(xù)傾斜。軸套設(shè)置在基座內(nèi)且軸套一端面與基板固接，軸的一端插裝在軸套內(nèi)，轉(zhuǎn)輪位于基座內(nèi)且固裝在軸的中部上，刻度圓盤蓋在筒體的另一端面上并與其固接，軸的另一端穿出刻度圓盤的中心，指針位于基座的外部并固裝在軸上，調(diào)節(jié)螺母與軸的另一端部螺紋連接，測(cè)量繩的一端固接在轉(zhuǎn)輪的側(cè)壁上，測(cè)量繩的另一端穿出基座露在外面。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。使用本實(shí)用新型可定量獲得在地震作用下建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)的層間位移最大值。
文檔編號(hào)G01B5/02GK201407976SQ200920099508
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者鄭志華, 迅 郭 申請(qǐng)人:中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所