[发明专利]一种基于惯性力影响的承台结构波浪力试验测量系统

权利要求书

1.一种基于惯性力影响的承台结构波浪力试验测量系统，其特征在于，所述系统包括：单向拉压力传感器、位移计以及承台结构测力模型；

在所述承台结构测力模型的顶面、背浪面以及其中一个侧面的中心位置各布置1个单向拉压力传感器和1个位移计，各所述单向拉压力传感器、各所述位移计的一端与所述承台结构测力模型固定连接；

所述承台结构测力模型的顶部通过顶面的单向拉压力传感器吊起，顶面的单向拉压力传感器的另一端与顶部的固定支架采用万向球铰接，所述承台结构测力模型的底部与地面无接触，背浪面的单向拉压力传感器的另一端与背浪面的固定支架采用万向球铰接，该侧面的单向拉压力传感器的另一端与该侧面的固定支架采用万向球铰接；

顶面的位移计的另一端与顶部的固定支架采用万向球铰接，背浪面的位移计的另一端与背浪面的固定支架采用万向球铰接，该侧面的位移计的另一端与该侧面的固定支架采用万向球铰接；

采集顶面、背浪面以及侧面的单向拉压力传感器和位移计的变化历时曲线，分析x、y和z方向的单向拉压传感器和位移计对所述承台结构测力模型的作用力以及惯性力，获得所述承台结构测力模型沿x、y和z方向的作用力以及惯性力；

结合力的平衡原理，根据x、y和z方向的单向拉压传感器和位移计对所述承台结构测力模型的作用力以及惯性力进行分析，获得x、y和z方向上所述承台结构测力模型所受的波浪力；

结合力的合成原理，根据x、y和z方向上所述承台结构测力模型所受的波浪力进行分析，获得所述承台结构测力模型所受的总波浪力。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述承台结构测力模型沿x、y和z方向的惯性力为：

x方向的惯性力：

y方向的惯性力：

z方向的惯性力：

其中，F_mx、F_my、F_mz分别为x、y、z方向的惯性力，s_x(t)、s_y(t)、s_z(t)分别为x、y、z方向的t时刻的位移，分别为x、y、z方向的t时刻的瞬时加速度，m为所述承台结构测力模型的质量。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述x、y和z方向上所述承台结构测力模型所受的波浪力为：

x方向的波浪力：

y方向的波浪力：

z方向的波浪力：

其中，F_wx(t)、F_wy(t)、F_wz(t)分别为在t时刻x、y、z方向的波浪力，F_x(t)、F_y(t)、F_z(t)分别为x、y、z方向单向拉压力传感器在t时刻的力值。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述承台结构测力模型所受的总波浪力为：

其中，F_w(t)为承台结构测力模型所受的总波浪力，F_wx、F_wy、F_wz分别为x、y、z方向的波浪力。