【技术实现步骤摘要】
一种耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器
本技术属于土木工程结构减震控制领域,涉及一种耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器。
技术介绍
混合控制是一种在结构上同时安装主动或半主动控制装置和被动控制装置的隔震控制技术。主动控制的控制效果好,但控制系统复杂,在实际工程中很难实现,且价格高昂;被动控制系统构造简单,安装方便,价格便宜,但不能实时调整阻尼力,其控制效果较差。而将两者安装在同一装置上,既可以独立工作,发挥各自的优良性能,又能弥补单个控制装置的不足,结构振动控制效果良好。智能材料作为一种新兴的多功能材料,现已成为土木工程结构振动控制领域的研究热点,并且取得了丰硕的研究成果,有着广阔的应用前景。形状记忆合金(SMA)和压电陶瓷是土木工程领域的智能材料。形状记忆合金具有形状记忆、相变超弹性和高阻尼特性;压电陶瓷材料电致变形响应快,且可以实时调节控制力。目前土木工程领域常用的阻尼器有:软钢阻尼器、铅挤压阻尼器、粘性和粘弹性阻尼装置,但这种被动阻尼器无法适应不同强度等级的地震,小震时启动较难,且地震作用结束后有较大的残余变形;有些学者技术了SMA丝和压电摩擦装置同时工作的阻尼器,但只能抵抗竖向或横向地震作用引起的变形,无法同时抵抗多个方向的地震作用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器,该阻尼器在水平地震作用下及竖向地震作用下都能够耗散能量,且具有高阻尼特性及自复位功能。为达到上述目的,本技术所述的耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器包括上连接板、挡板、下连接板、若干预应力构件及若干连接杆;上连接板、挡 ...
【技术保护点】
1.一种耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器,其特征在于,包括上连接板(1)、挡板(3)、下连接板(2)、若干预应力构件及若干连接杆(15);上连接板(1)、挡板(3)及下连接板(2)自上到下依次分布,挡板(3)的底部与下连接板(2)之间设置环形叠层橡胶垫(9)及第一质量块(8),其中,第一质量块(8)空套于环形叠层橡胶垫(9)中,使得第一质量块(8)与环形叠层橡胶垫(9)之间形成第一环形空腔(10),第一质量块(8)上设置有若干上下分布的第一竖向孔,其中,各第一竖向孔内均设置有第一压电陶瓷驱动器(7);环形叠层橡胶垫(9)的外围沿周向设置有若干预应力构件,其中,各预应力构件均包括第二质量块(11)、若干第一SMA丝(12)及若干第二SMA丝(13),其中,各第一SMA丝(12)的上端固定于挡板(3)的底部,各第一SMA丝(12)的下端固定于第二质量块(11)的顶部,各第二SMA丝(13)的上端固定于第二质量块(11)的底部,各第二SMA丝(13)的下端固定于下连接板(2)上;其中,一个连接杆(15)对应一个预应力构件,连接杆(15)的顶部固定于上连接板(1)上,连接杆(15)的下端穿 ...
【技术特征摘要】
1.一种耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器,其特征在于,包括上连接板(1)、挡板(3)、下连接板(2)、若干预应力构件及若干连接杆(15);上连接板(1)、挡板(3)及下连接板(2)自上到下依次分布,挡板(3)的底部与下连接板(2)之间设置环形叠层橡胶垫(9)及第一质量块(8),其中,第一质量块(8)空套于环形叠层橡胶垫(9)中,使得第一质量块(8)与环形叠层橡胶垫(9)之间形成第一环形空腔(10),第一质量块(8)上设置有若干上下分布的第一竖向孔,其中,各第一竖向孔内均设置有第一压电陶瓷驱动器(7);环形叠层橡胶垫(9)的外围沿周向设置有若干预应力构件,其中,各预应力构件均包括第二质量块(11)、若干第一SMA丝(12)及若干第二SMA丝(13),其中,各第一SMA丝(12)的上端固定于挡板(3)的底部,各第一SMA丝(12)的下端固定于第二质量块(11)的顶部,各第二SMA丝(13)的上端固定于第二质量块(11)的底部,各第二SMA丝(13)的下端固定于下连接板(2)上;其中,一个连接杆(15)对应一个预应力构件,连接杆(15)的顶部固定于上连接板(1)上,连接杆(15)的下端穿过挡板(3)固定于对应预应力构件中的第二质量块(11)上,其中,连接杆(15)位于对应预应力构件中各第一SMA丝(12)的中间位置处;挡板(3)上固定有第三质量块(17),所述第三质量块(17)顶部的侧面开设有若干横向孔,各横向孔内均设置有第二压电陶瓷驱动器(16),上连接板(1)的底部固定有环形柱体(18),第三质量块(17)的上端套接于环形柱体(18)内。2.根据权利要求1所述的耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器,其特征在于,挡板(3)由自上到下依次分布的第一矩形板(4)、第二矩形板(5)及第三矩形板(6)组成,其中,第三矩形板(6)的底部与下连接板(2)之间设置环形叠层橡胶垫(9)及第一质量块(8),连接杆(15)穿过第一矩形板(4)、第二矩形板(5)及第三矩形板(6)。3.根据权利要求1所述的耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器,其特征在于,第一矩形板(4)上开设有带状洞口(401),第二矩形板(5)上开设有矩形洞口(501),第三质量块(17)的下端穿过带状洞口(401)及矩形洞口(501)位于第三矩形板(6)上。4.根据权利要求1所述的耦合地震作用下复位型半主动控制阻尼器,其特征在于,各第一压电陶瓷驱动器(7)能够在水平方向相对于第三矩形板(6)滑动,各第一压电陶瓷驱动器(7)的顶部均设置有第一矩形摩擦垫片(801...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚文娟,王社良,王善伟,刘博,徐帆,何露,卢喆,
申请(专利权)人:西安建筑科技大学,
类型:新型
国别省市:陕西,61
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