[实用新型]一种装配式承压摩擦型半主动消能节点

说明书

一种装配式承压摩擦半主动消能节点，包括柱子和梁，在柱子上焊接数片第一连接摩擦板、梁端部焊接数片第二连接摩擦板，两种摩擦板相互内嵌，并通过高强度拉结螺栓相互铰接；在第一和第二连接摩擦板的两侧对称顺序设有传力垫块和承压板，并被高强度拉结螺栓拉结在一起；在传力垫块上、沿着平行于高强度拉结螺栓的方向设有数个圆孔，每个圆孔中放置一根超磁致伸缩材料；在超磁致伸缩材料上绕有励磁线圈，励磁线圈再与外部电源相连。本实用新型能够通过外部电压控制装置，调节线圈磁场的大小，以此来调节超磁致伸缩材料的伸长量，随时调节节点摩擦力的大小，使其满足不同震动作用下的自适应耗能，达到消能减震作用。

技术领域

本实用新型属于装配式结构的耗能节点技术，具体涉及一种装配式承压摩擦半主动消能节点。

背景技术

随着“绿色建造”的大力推行，装配式结构的优越性越来越明显，其施工过程中污染小、施工速度快等凸显出来的优点已经慢慢顺应基础建设的潮流。而目前传统的装配式结构的节点，其在地震等动荷载作用下都是通过材料自身塑性变形来消耗能量，导致材料损伤和变形很大，并且这些都属于被动耗能的范畴，严重影响其结构的使用寿命。为了使节点在动力荷载作用下损伤变形小，且耗能充分，积极采用先进的新材料和新工艺，增加装配式结构节点的消能减震作用，使其通过使用新型材料使节点消能作用自适应动荷载响应，达到半主动控制目的。因此，提高结构减震性能已经成为本领域技术人员急待解决的一个技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种装配式承压摩擦半主动消能节点，能够通过外部电压控制装置，调节线圈磁场的大小，以此来调节超磁致伸缩材料的伸长量，随时调节节点摩擦力的大小，使其满足不同震动作用下的自适应耗能，达到消能减震作用。

本实用新型采用的技术方案是：

一种装配式承压摩擦半主动消能节点，包括柱子和梁，在柱子上焊接数片第一连接摩擦板、梁端部焊接数片第二连接摩擦板，第一连接摩擦板和第二连接摩擦板相互内嵌，并通过高强度拉结螺栓相互铰接；在第一连接摩擦板和第二连接摩擦板的两侧分别对称顺序设有传力垫块和承压板，并被高强度拉结螺栓拉结在一起；

在传力垫块上、沿着平行于高强度拉结螺栓的方向设有数个圆孔，每个圆孔中放置一根超磁致伸缩材料，超磁致伸缩材料的两端设有护头垫块，防止超磁致伸缩材料端部摩擦损耗；在所述的超磁致伸缩材料上绕有励磁线圈，励磁线圈再与外部电源相连，通过励磁线圈磁场大小来改变超磁致伸缩材料长度。

进一步的，在所述柱子和梁上均设有应力传感器，该应力传感器与外部控制装置相连，应力传感器将接收到的震动力传送给控制装置，控制装置调节通电电压，进而改变磁场大小，以调节超磁致伸缩材料的长度，从而改变摩擦力的大小。

进一步的，在第一连接摩擦板和第二连接摩擦板的两接触面之间固定有碳纤维耐磨材料，通过碳纤维耐磨材料，不仅增加了摩擦板之间的摩擦力，还能防止摩擦板之间的摩擦损坏。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型由于设置了超磁致伸缩材料以及励磁线圈，发生较大的震动时(一般由地震引起)，节点处第一连接摩擦板与第二连接摩擦板绕着高强拉结螺栓发生摩擦转动，此时，通过给励磁线圈通电，使其产生磁场，从而改变超磁致伸缩材料的长度，以此改变第一连接摩擦板与第二连接摩擦板的正压力，使其摩擦力的大小随着电压的变化而变化，最终，通过改变电压使得摩擦耗能自适应地震能量，达到半主动控制的目的。

另外，在第一连接摩擦板和第二连接摩擦板的两接触面之间固定的碳纤维耐磨材料，不仅增加了摩擦板之间的摩擦力，还能防止摩擦板之间的摩擦损坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为A-A方向剖面图；

图3为传力垫块垂直于螺栓方向断面图；