[发明专利]建筑物“零变形”智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域中建筑物“零变形”智能控制系统。

背景技术

传统的土木工程结构，随着外界环境的变化、使用年限的增加以及其它不可预测因素的影响，常常会导致楼板变形甚至断裂，影响建筑的使用寿命，并在一定程度上造成不安全隐患，给使用者带来精神恐慌。一般常用的处理手段是：改造、加固或者推倒重建。而这样的一系列过程，一方面要花费很高的经济代价，另一方面加固改造周期较长，居住者大都需要搬迁，由此带来工作生活的诸多不便。怎样才能使建筑结构处于可控的、最佳的受力状态，并随时将变形调整为零，是研究者们一直在思考的问题。

发明内容

为克服上述缺点，本发明公开了一种建筑物“零变形”智能控制系统，这种设计理念的关键在于：将智能控制系统和驱动系统应用于建筑结构物，并根据实际情况调控主体结构的内力状态，控制主体结构的变形，使其始终处于一种“零变形”状态。采用的技术方案是：在建筑结构物上安装监测仪，将测得的形变、内力状态信息反馈给智能控制系统，经智能控制系统对信息的分析处理后，适时发出指令，指挥驱动装置对驱动力源施加驱动力，驱动力源采用新型的功能材料形状记忆合金。这种驱动材料除了具有一系列的“S”行为特性，如选择功能(Selectivity)、自我诊断功能(Self-diagnosis)、自我调节功能(Self-tuning)、自我恢复功能(Self-recovery)、自我修复功能(Self-repair)、灵敏性(Sensitivity)、耐久性(Survivability)等外，同时还具有区别于一般金属材料的特性，如形状记忆效应(Shape Memory Effect，简称SME)、相变超弹性(Super-Elasticity，简称SE)和伪弹性性能(Pseudo-elasticity，简称PE)、弹性模量温度变化特性以及高阻尼特性等。通过驱动装置(可调直流电源、热蒸汽等)对形状记忆合金驱动激励，并利用温度测量装置对驱动力源的温度进行监测，当达到设计温度时，智能控制系统主动关闭驱动装置，利用其材料特性，主要是形状记忆效应和相变超弹性伪弹性性能，使其在受限回复状态下产生强大的回复力，利用该回复力改变主体结构的受力状况，并控制主体结构的变形使其始终处于一种“零变形”状态。

建筑物“零变形”智能控制系统，包括主体结构，在主体结构上连接有驱动系统和智能控制系统；

驱动系统包括驱动力源、驱动装置、热电阻片、温度测量仪、智能锚固装置；驱动力源布置在主体结构的体外，两端由智能锚固装置与主体结构锚固，驱动装置通过导线与驱动力源形成一个闭合回路，用于实现对驱动力源的驱动，热电阻片固定在驱动力源上，与温度测量仪连接；

智能控制系统包括受力状态监测仪、计算机控制系统，受力状态监测仪安装在主体结构的控制截面处，经计算机控制系统与驱动系统连接，形成闭和的控制环，计算机通过对受力信息的分析处理和传递，指挥驱动系统动与非动。

主体结构可以是预应力结构，也可以是非预应力结构。

驱动力源采用形状记忆合金，其形状可以是直线、折线或曲线。

附图说明

以下结合附图和实施例对本发明加以详细说明。

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明实施例的结构示意图；

1.主体结构、2.热电阻片、3.箍筋、4.驱动力源、5.驱动装置、6.温度测量仪、7.智能锚固装置、8.受力状态监测仪、9.计算机控制系统、10.转向块、11.纵筋。

具体实施方式