[发明专利]具有自复位功能的减隔震控制方法及结构

权利要求书

1.具有自复位功能的减隔震控制方法，其特征在于包括以下步骤：

A1)利用位于主梁和桥墩之间的测量装置，实时采集数据传输至控制模块；控制模块结合所述采集数据，实时分析判断主梁和桥墩的相对位移状态和相对位移变化趋势；所述主梁和桥墩的相对位移状态划分为自由区域、控制区域和禁止区域；不同的区域采用不同的控制策略；同一个区域中主梁和桥墩的相对位移变化趋势不同，控制策略也不同；

A2)控制模块根据主梁和桥墩的实时相对位移状态和相对位移变化趋势，调节位于主梁和桥墩之间的阻尼装置的输入电压，控制主梁相对于桥墩的移动。

2.根据权利要求1所述的具有自复位功能的减隔震控制方法，其特征在于：所述步骤A1)所述的判断相对位移变化趋势的一种方法为，

利用测量装置实时获取主梁和桥墩的相对位移，并通过控制模块实时记录时间；根据相对位移并结合时间信息，判断主梁和桥墩的相对位移变化趋势，具体为：

时，d有增大趋势；

时，d有减小趋势；

其中，d和t为当前步记录的搭接长度和记录时间，d₀和t₀为上一步记录的搭接长度和记录时间；所述测量装置为位移传感器。

3.根据权利要求1所述的具有自复位功能的减隔震控制方法，其特征在于：所述步骤A1)所述的判断相对位移变化趋势的一种方法为，

利用测量装置实时获取主梁和桥墩的相对位移和阻尼装置的阻尼力，提取阻尼力的正负，进一步判断主梁和桥墩的相对位移变化趋势，具体为

对阻尼力F取sign函数，提取阻尼力F的正负sign(F)，阻尼力拉为正，压为负，提取方法如下：

结合确定的当前相对位移状态和磁流变阻尼器与桥墩和主梁之间的相对连接关系，根据sign(F)的取值判断主梁和桥墩的相对位移增加或减小的趋势；所述测量装置包括位移传感器和力传感器。

4.根据权利要求1所述的具有自复位功能的减隔震控制方法，其特征在于：所述步骤A1)中所述的主梁和桥墩的相对位移状态的划分原则为，

假设变量dy和du，dy表示地震作用下桥墩和主梁相对位移绝对值不需要控制的最大值，du表示地震作用下桥墩和主梁相对位移绝对值的最大允许值，根据相对位移d的取值可以分为6种状态，分别为：

状态1：d∈(-∞,-du]，称为禁止区域(－)；

状态2：d∈(-du,-dy]，称为控制区域(－)；

状态3：d∈(-dy,0)，称为自由区域(－)；

状态4：d∈[0,dy)，称为自由区域(+)；

状态5：d∈[dy,du)，称为控制区域(+)；

状态6：d∈[du,+∞)，称为禁止区域(+)。

5.根据权利要求1所述的具有自复位功能的减隔震控制方法，其特征在于：所述控制模块为PLC智能控制系统，所述阻尼装置为磁流变阻尼器。

6.一种具有自复位功能的减隔震结构，其特征在于：包括磁流变阻尼器(1)、位移传感器(4)、支座(6)、PLC智能控制系统(7)和电源(8)，所述磁流变阻尼器(1)位于主梁(9)和桥墩(10)之间，用于地震发生时阻挡主梁(9)相对于桥墩(10)移动，所述位移传感器(4)位于主梁(9)和桥墩(10)之间，用于测量主梁(9)与桥墩(10)之间的相对位移；所述支座(6)位于主梁(9)和桥墩(10)之间，桥墩(10)通过支座(6)对主梁(9)进行支撑；所述磁流变阻尼器(1)通过传输通道Ⅰ(3)与PLC智能控制系统(7)连接，传输通道Ⅰ(3)向磁流变阻尼器(1)输入控制电压；所述位移传感器(4)通过传输通道Ⅱ(5)与PLC智能控制系统(7)连接，传输通道Ⅱ(5)向PLC智能控制系统(7)传输位移信号，并向位移传感器(4)输入工作电压。