[發(fā)明專利]基于鏈?zhǔn)揭簤簜鲗?dǎo)的建筑結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

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• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113006307A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒲武川;譚俊溪;曾春梅;何承樂;李沅慧
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

本發(fā)明提出一種基于鏈?zhǔn)揭簤簜鲗?dǎo)的建筑結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，單個油阻尼器中設(shè)兩個油缸，對應(yīng)的設(shè)置兩個活塞，各油缸內(nèi)在活塞兩側(cè)分別設(shè)置進出口，相鄰兩個油阻尼器的兩個油缸之間通過套管反向連通，整個系統(tǒng)串聯(lián)形成，首尾兩個樓層的一個油缸進出口通過自循環(huán)管連通，或通過套管連通，形成閉環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)構(gòu)造巧妙，兼具控制結(jié)構(gòu)變形幅值和控制變形一致的效果，能避免變形集中在建筑結(jié)構(gòu)薄弱部位，具有優(yōu)越的控制效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程結(jié)構(gòu)振動控制的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于鏈?zhǔn)揭簤簜鲗?dǎo)的建筑結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

土木工程結(jié)構(gòu)在外部環(huán)境動力荷載作用下產(chǎn)生往復(fù)振動，變形過大將影響結(jié)構(gòu)安全性能、使用性能和耐久性能。基于結(jié)構(gòu)控制技術(shù)，在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中設(shè)置消能阻尼器，通過消散結(jié)構(gòu)振動能量，控制結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)在容許范圍內(nèi)，達到控制結(jié)構(gòu)振動、提升結(jié)構(gòu)性能的目的。被動控制技術(shù)具有性能穩(wěn)定、維護成本低等優(yōu)點。但由于外部環(huán)境作用存在巨大的不確定性，消能阻尼器的參數(shù)如何設(shè)置才能達到性能最優(yōu)是面臨的一個主要問題。復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)中通常存在一定薄弱部位，以建筑為例，各樓層的剛度和強度可能存在豎向不均勻分布，薄弱樓層與其他樓層的變形不協(xié)調(diào)，動荷載下薄弱層變形過大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。若能通過一定的控制系統(tǒng)將各樓層的變形控制在同等水平，可以使結(jié)構(gòu)整體性得到提高，實現(xiàn)更高水平的抗振性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述存在的問題，提供一種基于鏈?zhǔn)揭簤簜鲗?dǎo)的建筑結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，設(shè)置在結(jié)構(gòu)多個變形控制點，可適時根據(jù)各控制點變形的大小，提供正向或反向的控制力，以協(xié)調(diào)各點變形。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：基于鏈?zhǔn)揭簤簜鲗?dǎo)的建筑結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括多個串聯(lián)的油阻尼器，所述多個油阻尼器分別對應(yīng)于各個樓層安設(shè)，兩個樓層的兩個油阻尼器之間通過套管連通，所述套管由兩根交叉的連通管組成，每根連通管的兩端頭分別連接兩個油阻尼器的油缸進出口，使兩個油缸反向連通，油缸內(nèi)充滿液壓油。

按上述方案，所述油阻尼器為雙單元油阻尼器，包括外套筒及兩側(cè)端板，通過中心隔板將內(nèi)部空腔劃分為左、右油缸，所述左、右油缸內(nèi)分別安設(shè)左、右活塞，所述左、右活塞的中心通過一根活塞桿連接，所述活塞桿貫穿油阻尼器中心，左、右油缸位于左、右活塞的兩側(cè)分別設(shè)有進出口。

按上述方案，位于中間樓層的所述油阻尼器的左、右油缸分別通過所述套管與上下對應(yīng)的油阻尼器的油缸進出口相連通，位于首尾樓層的油阻尼器的左或右油缸進出口與套管相連，右或左油缸進出口通過自循環(huán)管連通，或通通過套管連通形成閉環(huán)。

按上述方案，所述油阻尼器的兩側(cè)端板分別通過螺栓與外接鋼板相連，連接處安設(shè)密封墊。

本發(fā)明的有益效果是：提供一種基于鏈?zhǔn)揭簤簜鲗?dǎo)的建筑結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，由多個雙油缸和雙活塞組成的雙單元油阻尼器通過套管串聯(lián)連通，實現(xiàn)液壓的層層傳導(dǎo)，從而結(jié)構(gòu)整體可以實現(xiàn)變形協(xié)調(diào)的效果，由于液壓流體的粘滯阻尼和流體運動產(chǎn)生的慣容效應(yīng)的共同作用，安裝該控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的變形總體會得到降低，即，該鏈?zhǔn)娇刂葡到y(tǒng)可以降低結(jié)構(gòu)變形的幅值，同時減小各層的變形差、實現(xiàn)變形一致的效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一個實施例的位于中間樓層的單個油阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一個實施例的位于首尾樓層的單個油阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.外套筒，2.左油缸，3.右油缸，4.左活塞,5.右活塞，6.活塞桿，7.端板，8.外接鋼板，9.密封墊，10.螺栓，11.隔板，12.套管，13.液壓油，14.油阻尼器，15.自循環(huán)管。

具體實施方式

為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步的描述。