一种半主动电涡流阻尼墙.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107869200A(43)申请公布日2018.04.03(21)申请号201710858694.6(22)申请日2017.09.21(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人王梁坤施卫星(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司31200代理人张磊(51)Int.Cl.E04B1/98(2006.01)E04H9/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种半主动电涡流阻尼墙(57)摘要本发明涉及一种半主动电涡流阻尼墙，由电涡流阻尼墙、加速度传感器和控制器组成，其中：电涡流阻尼墙由钢板、维护墙、下支墩、上支墩、永磁体、作动器、导体板和导磁板组成。本发明的半主动电涡流阻尼墙在发生地震时，能根据主结构各楼层的瞬时加速度响应，实时调节电涡流阻尼力的大小，增强电涡流阻尼墙的耗能减震效果，降低主结构的响应。本发明用电涡流阻尼代替传统的黏滞阻尼，能够提高阻尼墙的稳定性和耐久性，简化阻尼墙的设计。本发明的阻尼力大小可由作动器实时改变导体板与永磁体块之间的间隔距离来改变，以提高电涡流阻尼墙的减震效果。CN107869200ACN107869200A权利要求书1/1页1.一种半主动电涡流阻尼墙，其特征在于由主结构（1）、电涡流阻尼墙（2）、加速度传感器（3）和控制器（4）组成，其中：所述电涡流阻尼墙（2）由钢板（5）、维护墙（6）、下支墩（7）、上支墩（8）、永磁体（9）、作动器（10）、导体板（11）和导磁板（12）组成；钢板（５）一端嵌入上支墩（８）内，另一端位于下支墩（７）上方，钢板（５）上均匀分布有永磁体（９），钢板（５）两侧设有导体板（11），导体板（11）另一侧连接有导磁板（12），导体板（11）和导磁板（12）一端固定于下支墩（７）顶部；导磁板（12）与作动器（10）固接，下支墩（７）两侧固定有维护墙（６），维护墙（６）一端固定于下支墩（７）顶部；电涡流阻尼墙（２）固定于主结构（1）两层楼板之间，主结构（1）一侧设置加速度传感器（３），控制器（４）设置于主结构（1）上，控制器（４）分别连接加速度传感器（３）和作动器（10）；控制器（4）控制作动器（10）的左右运动，改变导体板（11）与永磁体（9）之间的间隔距离，以此改变电涡流阻尼力的大小；发生地震时，永磁体（9）与导体板（11）发生相对运动，在导体板（11）内产生涡流电发热消耗地震能量。2.根据权利要求1所述的一种半主动电涡流阻尼墙，其特征在于所述上支墩（8）的顶部与主结构（1）上部楼板的底部连接，下支墩（7）的底部与主结构（1）下部楼板的顶部连接。3.根据权利要求1所述的一种半主动电涡流阻尼墙，其特征在于所述主结构（1）各楼层的侧向均安装有加速度传感器（3），每个加速度传感器（３）均连接控制器（４）。4.根据权利要求３所述的一种半主动电涡流阻尼墙，其特征在于所述控制器（4）在发生地震时，能够实时采集主结构（1）各楼层侧向的加速度信号，并根据收到的加速度信号实时控制作动器（10）的运动。2CN107869200A说明书1/3页一种半主动电涡流阻尼墙技术领域[0001]本发明属于工程抗震领域，具体为一种半主动电涡流阻尼墙。背景技术[0002]地震是严重威胁人民生命财产安全的自然灾害。传统的建筑结构采用“抗”的方式防御地震。这种做法不但不经济，而且还可能反而放大地震作用。消能减震结构是新兴的一种抵抗地震的结构形式，通过在建筑结构中设置消能减震装置，当地震来临时，消能减震装置能够大量消耗地震能量，减小结构承受的地震能量，以此保证建筑结构的安全。[0003]传统的黏滞阻尼墙采用液压黏滞阻尼器提供附加阻尼，在提供阻尼的同时，也会有一定刚度，无法做到刚度与阻尼的完全分离，影响设计分析。而且，液压黏滞阻尼器还存在漏油、不易养护、后期难以调节等问题，增加维护的难度和成本。电涡流阻尼是对液压黏滞阻尼的一大创新。电涡流阻尼的原理是，导体质量块在运动时切割磁感线，根据法拉第电磁感应原理，在导体内就会产生感应电动势，形成电涡流，将振动能量转化为导体的热量，从而实现振动控制。电涡流阻尼的优势在于：磁体与导体之间没有直接接触，无摩擦阻尼和磨损；不受温度等环境影响；不存在漏油等状况，易于维护且耐久性好。[0004]半主动控制是新兴的一种结构振动控制形式。半主动控制通过在减隔震装置中附加控制系统，以提高减隔震装置的控制效果，既能保证建筑结构在地震作用下的安全，又具有需要外界提供能量少，稳定性高的优点。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种半主动电涡流阻尼墙，以克服现有技术中的上述缺点，在地震作用下，能实时采集并分析主结构各楼层的瞬时加速度响应，控制作动器调节