一种实时或定期监测阻尼器滞回性能的方法

摘要

本发明是一种实时或定期监测阻尼器滞回性能的方法，该方法的步骤是：(1)在阻尼器上可靠连接位移传感器和力传感器，数据采集设备将信号转换成数字信号输入到计算机上；(2)数据采集设备同步、不间断采集位移传感器和力传感器的数据信号，按时间顺序将这些点连接成一条滞回环曲线；(3)在滞回环曲线上寻找并记录一个单圈滞回环，将单圈滞回环的力对位移积分；(4)以统计学方法计算等效阻尼比的变异性并作为监测阻尼器滞回性能的依据。本发明方法能够实时或定期测定轴向工作的阻尼器的滞回性能，掌握性能的变异性，为保证建筑结构的安全性和舒适性提供了重要的监测数据，也可以通过对阻尼器在工程应用中的性能表现，指导后续工程阻尼器的设计。

主权项

1.一种实时或定期监测阻尼器滞回性能的方法，其特征在于：该方法的步骤是：⑴在阻尼器(1)上可靠连接位移传感器(3)和力传感器(2)，位移传感器(3)和力传感器(2)的数据输出线(4)连接数据采集设备(5)，数据采集设备(5)将信号转换成数字信号输入到计算机(6)上；⑵数据采集设备(5)同步、不间断采集位移传感器(3)和力传感器(2)的数据信号，在计算机(6)上建立以位移作横轴，力作纵轴的平面直角坐标系，将同一时刻采集到的位移传感器(3)和力传感器(2)的数据作为上述平面直角坐标系中的一个点，按时间顺序将这些点连接成一条滞回环曲线(7)；⑶在滞回环曲线(7)上寻找并记录一个位移从非负值变负值的位置Ⅰ(8)，从该位置按时间顺序沿滞回环曲线(7)寻找并记录下一个从非负值变负值的位置Ⅱ(9)，将非负值变负值的位置Ⅰ和位置Ⅱ为边界的滞回环曲线(7)定义为单圈滞回环(10)，将单圈滞回环(10)的力对位移积分，求出单圈滞回环(10)的面积，公式如下：$E={\int }_{U_I}^{U_{\mathrm{II}}}F\left(U\right)\mathrm{dU}=\underset{{i=i}_I}{\overset{i_{\mathrm{II}}}{\Sigma }}{F}_i\Delta U_i$式1式中：E——单圈滞回环面积；i_Ⅰ和i_Ⅱ——位置Ⅰ和位置Ⅱ的点编号；F——力传感器的力值；U_Ⅰ和U_Ⅱ——位置Ⅰ和位置Ⅱ的位移；ΔU_i——单圈滞回环中第i步的位移差，为U_i+1-U_i；提取单圈滞回环(10)的最大力与最小力的绝对值取平均构成平均力最大位移与最小位移的绝对值取平均构成平均位移通过下式得到单圈滞回环(10)的应变能W：$W=\frac{1}{2}\bar{F}\bar{U}$式2通过单圈滞回环(10)的面积和应变能求出等效阻尼比ξ，公式如下：$\xi =\frac{E}{4\mathrm{\pi W}}$式3⑷按上述步骤⑶的方法和过程，构成连续的多个单圈滞回环(10)，并分别计算求出单圈滞回环(10)的等效阻尼比，以统计学方法计算等效阻尼比的变异性并作为监测阻尼器滞回性能的依据，滞回性能变异系数的计算公式如下：${ϵ}_p=\frac{{\xi }_{p+1}-{\xi }_p}{{\xi }_p}\times 100\%$式4式中：ε_p——第p圈滞回性能变异系数；ξ_P——第p圈的等效阻尼比；ξ_P+1——第p+1圈的等效阻尼比。