[实用新型]半主动压电摩擦阻尼器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种半主动压电摩擦阻尼器装置。属于土木工程结构（包括高层建筑、高耸结构和桥梁结构等）消能减震技术领域。

背景技术

我国是一个地震频发的国家，突然的地震作用会给土木工程结构造成严重的破坏，如何有效地减少结构或者构筑物在地震作用下的反应一直是结构工程师所要面临的问题。现有的抗震设计规范旨在确保地震作用之后没有灾难性结构破坏和生命损失，即使地震过后结构需要拆除，只要结构在地震过程中不会坍塌，就认为结构设计是成功的。然而在新的社会经济标准和生活条件下，人们迫切的需要一些重要的建筑结构物在地震之后也能有很好的使用性能，如医院，公安局，交易中心，桥梁等等。如今，既要减少结构物又要减少非结构物在地震作用下的破坏已经是地震工程学的主要目标。

多年以来摩擦力成功的被用来消减移动机械，车辆，飞机和结构的运动能量。由于其简单，稳定和低成本的优点使得它胜过其他阻尼器，然而在接触表面的摩擦特性和摩擦力方面还有一些潜在的缺点，摩擦阻尼器的一个重要的缺点就是其摩擦力水平的选择和消能减震效果严重依赖于地面运动的强度，如果摩擦力比较高，那么地面运动下阻尼器只有在强脉冲下才能起作用。然而对于小的地面运动强度下只能提高结构的刚度。相反如果摩擦力比较低就会导致快速的滑动，能量消减就比较少。

实用新型内容

为了克服上述摩擦阻尼器的缺点，本文的目的在于提出一种半主动压电摩擦阻尼器装置，其设计理念就是保持摩擦阻尼器在不同的地面运动强度下仍然具有很强的能量消散能力。该新型压电摩擦阻尼器装置可以根据不同的地面运动强度和结构的反应来实时的调整压电陶瓷促动器的电压进而调整滑动摩擦力的大小，使其具有适应不同地面运动的能力。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

本实用新型提出的一种半主动压电摩擦阻尼器装置，由两个可滑动长板1、三个固定短板2和夹紧固定系统3组成，其中：三个固定短板2并排放置，相邻的两个固定短板２之间设置可滑动长板１，固定短板２中部为接触区域，固定短板２通过所述接触区域将两个可滑动长板1夹紧，每个可滑动长板1两端各开有第一螺孔；固定短板2两端各开有第二螺孔，可通过螺栓将其固定到压电摩擦阻尼器上；固定短板2中部的接触区域表面固定有接触表面材料，每个固定短板２中间部分还设有夹紧固定系统3。所述夹紧固定系统3由四个压电陶瓷促动器4、受压板5、薄钢板6和反应块7组成，所述受压板5和薄钢板6的截面面积相同，薄钢板6、受压板５和反应块７自上而下排列，受压板５、薄钢板６和反应块７之间通过四个螺栓连接，所述四个螺栓分别通过四个压电陶瓷促动器4控制，所述四个压电陶瓷促动器4分别固定在受压板5和薄钢板6之间，薄钢板6与位于夹紧固定系统3上的四个螺栓上的螺母下表面相接触；受压板5的下表面设有第一个固定短板２，下面依次是第一个可滑动长板1，第二个固定短板2，第二个可滑动长板1，最后反应块７的上表面设有第三个固定短板2。

本实用新型中，两个可滑动长板1通过两端设有的第一螺孔连接到主体结构钢支撑或者钢梁上，使得主体结构作用可以通过螺栓传到可滑动长板1上。

本实用新型中，接触表面材料为Duplex双向无应变钢和刹车摩擦垫材料。

本实用新型中，两个可滑动长板1在三个固定短板2之间的接触区域能上下滑动。

与现有技术相比，本实用新型的优点就是：

1.本实用新型能通过不同的地面运动强度来调节压电陶瓷促动器的电压进而调节接触面的滑动摩擦力大小，使其能适应不同的地面运动强度，并且使得结构的消能减震效果达到最优化，对结构物和构筑物起到很好的保护作用。

2.本实用新型构造形式简单，稳定性好，耗能能力强，具有较好的减震效果。

附图说明

图1为本实用新型压电摩擦阻尼器装置中各机构相互关系俯视图；

图2为本实用新型压电摩擦阻尼器装置中可滑动长板和固定短板位置关系侧视图；

图3为本实用新型压电摩擦阻尼器装置中可滑动长板的构造示意图；

图4为本实用新型压电摩擦阻尼器装置中固定短板的构造示意图；

图5为本实用新型压电摩擦阻尼器装置中夹紧固定系统正立面构造细节；

图中标号：１可滑动长板、２固定短板、３夹紧固定系统、４压电陶瓷促动器、5受压板、6薄钢板、7反应块。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。