[发明专利]一种半主动电涡流阻尼墙

说明书

技术领域

本发明属于工程抗震领域，具体为一种半主动电涡流阻尼墙。

背景技术

地震是严重威胁人民生命财产安全的自然灾害。传统的建筑结构采用“抗”的方式防御地震。这种做法不但不经济，而且还可能反而放大地震作用。消能减震结构是新兴的一种抵抗地震的结构形式，通过在建筑结构中设置消能减震装置，当地震来临时，消能减震装置能够大量消耗地震能量，减小结构承受的地震能量，以此保证建筑结构的安全。

传统的黏滞阻尼墙采用液压黏滞阻尼器提供附加阻尼，在提供阻尼的同时，也会有一定刚度，无法做到刚度与阻尼的完全分离，影响设计分析。而且，液压黏滞阻尼器还存在漏油、不易养护、后期难以调节等问题，增加维护的难度和成本。电涡流阻尼是对液压黏滞阻尼的一大创新。电涡流阻尼的原理是，导体质量块在运动时切割磁感线，根据法拉第电磁感应原理，在导体内就会产生感应电动势，形成电涡流，将振动能量转化为导体的热量，从而实现振动控制。电涡流阻尼的优势在于：磁体与导体之间没有直接接触，无摩擦阻尼和磨损；不受温度等环境影响；不存在漏油等状况，易于维护且耐久性好。

半主动控制是新兴的一种结构振动控制形式。半主动控制通过在减隔震装置中附加控制系统，以提高减隔震装置的控制效果，既能保证建筑结构在地震作用下的安全，又具有需要外界提供能量少，稳定性高的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半主动电涡流阻尼墙，以克服现有技术中的上述缺点，在地震作用下，能实时采集并分析主结构各楼层的瞬时加速度响应，控制作动器调节电涡流阻尼力，以改变整个电涡流阻尼墙的阻尼，提高减震效果，保证主结构的安全。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种半主动电涡流阻尼墙，由主结构１、电涡流阻尼墙2、加速度传感器3和控制器4组成，其中：

所述电涡流阻尼墙2由钢板5、维护墙6、下支墩7、上支墩8、永磁体9、作动器10、导体板11和导磁板12组成；钢板５一端嵌入上支墩８内，另一端位于下支墩７上方，钢板５上均匀分布有永磁体９，钢板５两侧设有导体板11，导体板11另一侧连接有导磁板12，导体板11和导磁板12一端固定于下支墩７顶部；导磁板12与作动器10固接，下支墩７两侧固定有维护墙６，维护墙６一端固定于下支墩７顶部；电涡流阻尼墙２固定于主结构１两层楼板之间，主结构１一侧设置加速度传感器３，控制器４设置于主结构１上，控制器４分别连接加速度传感器３和作动器10；控制器4控制作动器10的左右运动，改变导体板11与永磁体9之间的间隔距离，以此改变电涡流阻尼力的大小；发生地震时，永磁体9与导体板11发生相对运动，在导体板11内产生涡流电发热消耗地震能量。

本发明中，所述上支墩8的顶部与主结构１的上部楼板的底部连接，下支墩7的底部与主结构１下部楼板的顶部连接。

本发明中，所述主结构1各楼层的侧向均安装有加速度传感器3，每个加速度传感器３均连接控制器４。

本发明中，所述控制器4在发生地震时，能够实时采集主结构1各楼层侧向的加速度信号，并根据收到的加速度信号实时控制作动器10的运动。

本发明中，所述维护墙的作用为保护内部的部件，维护墙的材质可为混凝土或砌体等中任一种。

本发明中，所述永磁体的材料可为稀土永磁材料、钐钴、镍镉钴或铁氧体永磁材料等中任一种；所述导体板的材料可为铜、铝等；所述导磁板的材料可为铁、镉或钴等中任一种。

本发明中，所述作动器10活动距离范围为2~20mm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：

本发明的一种半主动电涡流阻尼墙，在地震作用下，能实时采集并分析主结构各楼层的瞬时加速度，控制作动器调节电涡流阻尼力，以改变整个电涡流阻尼器墙的阻尼，提高减震效果，保证主结构的安全。

附图说明

图1是本发明的一种半主动电涡流阻尼墙主视图；

图2是本发明的电涡流阻尼墙主视图；

图3是本发明的电涡流阻尼墙侧视图；

图中标号：1-主结构，2-电涡流阻尼墙，3-加速度传感器，4-控制器，5-钢板，6-维护墙，7-下支墩，8-上支墩，9-永磁体，10-作动器，11-导体板，12-导磁板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

实施例1：如图1至图3所示，本发明的一种半主动电涡流阻尼墙由电涡流阻尼墙2、加速度传感器3和控制器4组成，其中：