[發明專利]一種智能調控剛度阻尼的轉動摩擦型支撐

在審

• 申請號: 201910026725.0
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109695303A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 胡寶琳;艾璐
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

本發明涉及一種智能調控剛度阻尼的轉動摩擦型支撐，包括螺旋摩擦芯軸，高強耐磨缸，高強耐磨離散體，頭部軸承，尾部軸承，旋轉端頭，錨栓，彈簧智能調節裝置，高強超彈弧形加壓裝置，上固定限位裝置和下固定限位裝置，變調剛度耗能裝置，剛性連接件，剛性支撐板。本發明耗能方式為螺旋摩擦芯軸的旋轉，不會對耗能構件產生損耗，其耐久性好，可靠度高；通過變調剛度耗能裝置的變形耗能進而調節支撐的總剛度和耗能能力；通過應力智能感應儀和單片機控制處理等實現智能調控支撐的阻尼，并且可通過圖像處理器顯示滯回耗能曲線，實現實時監控。本發明抗震概念設計清晰、結構構造簡單、所用材料成本低廉，施工方便，便于更換。

技術領域

本發明公開了一種智能調控剛度阻尼的轉動摩擦型支撐，屬于工程結構抗震與消能減震技術領域。

背景技術

傳統的建筑結構抗震設計方法是通過增強建筑結構本身的抗震性能來抵御地震作用的，如增加梁柱尺寸和配筋，即由結構本身儲存和耗散地震能量被動消極的抗震對策，以滿足結構抗震設防標準。

目前消能減震技術迅速發展，開發了許多種類的減震構件和耗能器，如粘滯阻尼器、軟鋼阻尼器、摩擦阻尼器等。消能減震技術即在結構的某些部位設置耗能器，通過彈塑性變形，摩擦等來消耗地震傳給結構的能量，增加結構阻尼，從而達到保護結構的作用。消能減震技術在結構加固與結構抗震領域起著至關重要的作用，是現在建筑抗震最常用的手段之一。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種智能調控剛度阻尼的轉動摩擦型支撐，其耗能能力強、耗能效果穩定、剛度阻尼可智能調控，并能夠實時監控工作狀態和耗能情況。

為了達到以上的目的，本發明所采用的技術方案是：

一種智能調控剛度阻尼的轉動摩擦型支撐，包括螺旋摩擦芯軸，高強耐磨缸，高強耐磨離散體，頭部軸承，尾部軸承，旋轉端頭，錨栓，彈簧智能調節裝置，高強超彈弧形加壓裝置，上固定限位裝置和下固定限位裝置，變調剛度耗能裝置，剛性連接件，剛性支撐板；所述螺旋摩擦芯軸外設置高強耐磨缸，在高強耐磨缸內設置彈簧智能調節裝置和高強超彈弧形加壓裝置，高強超彈弧形加壓裝置所圍空間內填充高強耐磨離散體，所述螺旋摩擦芯軸置于高強耐磨離散體內；通過上固定限位裝置和下固定限位裝置將高強耐磨離散體、高強超彈弧形加壓裝置密封固定限位；變調剛度耗能裝置一端通過剛性連接件與螺旋摩擦芯軸尾部固接，其另一端通過剛性連接件與嵌在高強耐磨缸內部的剛性支撐板連接；在上固定限位裝置上設置彈簧智能調節裝置，調控高強耐磨缸內高強耐磨離散體的預應力；所述螺旋摩擦芯軸端部通過錨栓固定連接旋轉端頭，旋轉端頭連接在頭部軸承內部，高強耐磨缸的尾部連接尾部軸承；在高強耐磨缸內部設置紅外感應儀和應力智能感應儀，高強耐磨缸外表面設置圖像處理器和單片機控制處理模塊，紅外感應儀、應力智能感應儀、圖像處理器、單片機控制處理模塊和智能轉動閥通過電信線通信連接。

所述彈簧智能調節裝置包括智能轉動閥，平衡滑動塞，緊固裝置，彈簧片；所述智能轉動閥和緊固裝置各四個，智能轉動閥與緊固裝置端部固連，緊固裝置的另一端通過平衡滑動塞連接彈簧片，彈簧片的另一端固定在下固定限位裝置上；當支撐應力達到單片機控制處理器設定值時，智能轉動閥轉動緊固裝置，緊固裝置推動平衡滑動塞，平衡滑動塞均勻壓縮彈簧片，彈簧片變形推動高強超彈弧形加壓裝置向內搓動，從而擠壓高強耐磨離散體，使高強耐磨離散體間預應力增大，從而增加支撐的內摩擦力，達到調節阻尼的目的。智能轉動閥由單片機控制處理模塊控制，在地震作用下，當支撐受力大于單片機所設定值時，由單片機控制處理模塊控制智能轉動閥開動齒輪，轉動緊固裝置壓縮彈簧片推動高強超彈弧形加壓裝置改變高強耐磨離散體間的預應力，改變智能支撐的內摩擦力；在智能轉動閥不斷轉動緊固裝置，支撐受力不斷增大后，達到一定數值后單片機控制處理模塊控制智能轉動閥停轉。

所述高強超彈弧形加壓裝置共有四件，每件高強超彈弧形加壓裝置兩邊的弧面相互接觸，在高強耐磨缸內圍成一個四面體，四面體的四個面上各設置一個彈簧片，四面體內部填充高強耐磨離散體。