[实用新型]一种抗震控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域中的抗震控制领域，具体涉及一种抗震控制装置。

背景技术

随着建筑物跨度增大、高度增加以及结构形式日益复杂，按传统设计方法设计的工程结构在强/地震作用下，很难完全避免损伤和破坏。通过振动控制技术来抑制外部动力荷载引起的的结构动力响应是提高结构安全性的有效手段。而利用超磁致伸缩材料良好的性能设计可以应用于结构地震反应控制的抗震控制装置是实现结构主动控制的新途径。利用超磁致伸缩材料制作驱动装置进行振动控制的研究在机械、机电等行业虽然有相关实用新型，但是主要是用在机械装置的微振动控制中。而抗震控制与之相比从要控制的振动反应到控制装置的体型设计、连接构造以及受力特点等各方面均有本质区别，所以现有磁致伸缩装置不适合在结构抗震控制中的应用。

实用新型内容

为了解决现有磁致伸缩装置不适于在结构抗震控制中的应用的技术问题，本实用新型提供一种抗震控制装置。

本实用新型的超磁致伸缩抗震控制装置包括套筒，设置于套筒上的导线槽；在套筒内，上部设置有调节螺母，穿过调节螺母的作动杆；中部设置有超磁致伸缩元件；下部设置有连接杆；所述超磁致伸缩元件的外周是绕有线圈的骨架；所述调节螺母的下方设置有供预压碟磺放置的凹槽，凹槽的内径大于碟簧的外径；所述作动杆与超磁致伸缩元件之间设置有铰；所述的壳体上设置有散热胫。

本实用新型的一优选方式，上述作动杆与连接杆上设置有螺纹。

本实用新型的一优选方式，上述铰为弧形。

本实用新型的一优选方式，上述散热胫均布于壳体上。

本实用新型的一优选方式，上述套筒与超磁致伸缩元件构成闭合磁路。

本实用新型的一优选方式，上述线圈为探测线圈、偏置线圈以及激励线圈。

本实用新型的一优选方式，上述套筒为高导磁套筒。

本实用新型的一优选方式，上述超磁致伸缩元件采用超磁致伸缩材料制成。

实施本实用新型的一种抗震控制装置，具有以下有益效果：

1、考虑了地震荷载作用时间较短，线圈通电时间不长，发热量不大的特点，所以在设计时省却了传统设计复杂的冷却系统，而是在表面增加了散热胫，可以有效减小装置的体积，提高了其与结构集成后的协调性；

2、考虑到超磁致伸缩材料抗弯性较差，抗压性较好的特点设计了弧形铰阻断结构的弯矩对其的传递，使其只承受压力。

3、由于要将该装置集成到建筑结构中，所以在其两端的的作动杆及连接杆上刻以螺纹以方便连接。此装置充分考虑了超磁致伸缩材料的优良特性及建筑结构抗震的特点，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图。

附图标记说明：

套筒1，导线槽2，调节螺母3，作动杆4，超磁致伸缩元件5；连接杆6；线圈7，线圈骨架8，预压碟磺9，凹槽10，弧形铰11，散热胫12，螺纹13。

具体实施方式：

下面结合图1对本实用新型进一步详细说明：

本实用新型提供的超磁致伸缩抗震控制装置，包括套筒1，设置于套筒1上的导线槽2，在套筒1内，上部设置有调节螺母3，穿过调节螺母3的作动杆4；中部设置有采用超磁致伸缩材料制成的超磁致伸缩元件5；下部设置有连接杆6；超磁致伸缩元件5的外周是绕有探测线圈、偏置线圈以及激励线圈的骨架8；调节螺母3的下方设置有供预压碟磺9放置的凹槽10，凹槽10的内径大于碟簧8的外径；作动杆4与超磁致伸缩元件5之间设置有弧形铰11。考虑到地震荷载作用时间较短，线圈通电时间不长，发热量不大的特点，所以在设计时省却了传统设计复杂的冷却系统，而是在壳体表面均布有散热胫12，可以有效减小装置的体积，也提高了其与结构集成后的协调性；为了便于将该装置集成到建筑结构中，在作动杆4与连接杆6的端部刻有螺纹13。

本实用新型主要适用于建筑结构的抗震控制，将此装置嵌固于结构普通杆件中间可以形成主动杆件进行地震反应的主动控制。通电后偏置线圈、激励线圈提供叠加磁场，单层探测线圈用于测量磁场的大小。GMM是低磁导率材料，为了尽大可能的提高其工作效率，由超磁致伸缩元件和高导磁套筒构成的闭合磁路，由于套筒的高导磁率，磁通几乎全部被限制于外套筒中，磁力线沿着套筒的路径流通，均匀穿过超磁致伸缩元件且于其伸长方向一致，从而降低了漏磁。在超磁致伸缩元件伸长方向上用碟簧加一足够大的反力，可起到预紧及增加位移输出量的作用，在弹簧上部设计了调解螺母以调节弹簧预压力的大小。当激励线圈通以电流信号时产生磁场，超磁致伸缩元件产生伸长变化且伸长效应通过作动杆输出给作动对象，断掉电流信号后磁场消失，超磁致伸缩元件恢复原来形状，完成作动效应。超磁致伸缩抗震控制装置作动力的大小可以通过调整输入电流的大小来控制。