專(zhuān)利名稱(chēng)：一種拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及土木工程抗震控制領(lǐng)域，具體涉及一種拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控 制裝置。
背景技術(shù)：
隨著建筑物跨度增大、高度增加以及結(jié)構(gòu)形式日益復(fù)雜化，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和舒 適度也提出了更高的要求。通過(guò)控制技術(shù)消除或減弱不利因素產(chǎn)生的影響得到了越來(lái)越 多設(shè)計(jì)者的重視，其中，被動(dòng)、半主動(dòng)控制技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用得到了很好的研究及應(yīng) 用，而嚴(yán)重依賴于驅(qū)動(dòng)裝置的主動(dòng)控制技術(shù)，則由于傳統(tǒng)振動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)慢、出力 小、沖程小等因素影響，其應(yīng)用受到了很大限制。傳統(tǒng)的主動(dòng)抗震控制驅(qū)動(dòng)裝置通常只能夠 實(shí)現(xiàn)單向受壓抗震控制，且不能滿足較大位移變形的需求，另外對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力也較差， 工作效率也比較低下。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有抗震控制裝置對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能較差，工作效率低的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí) 用新型提供一種拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提供的拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置包括外層套筒，設(shè)置于外層套 筒上部的緊固換力螺母，穿過(guò)緊固換力螺母的第一連接桿；設(shè)置于外層套筒下部的第二連 接桿；所述緊固換力螺母與第一連接桿之間設(shè)置有預(yù)壓彈簧；其特征在于所述外層套筒 內(nèi)設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)層套筒，所述內(nèi)層套筒內(nèi)放置有壓電堆；所述內(nèi)層套筒上設(shè)置有限 位孔；所述緊固換力螺母上設(shè)置有與緊固換力螺母為一體件，并和限位孔相適配的限位塊； 所述內(nèi)層套筒上端部與壓電堆上端部之間設(shè)置有第一傳遞端板；所述內(nèi)層套筒下端部與壓 電堆下端部之間設(shè)置有帶鉸的第二傳遞端板；所述外套筒下端內(nèi)側(cè)設(shè)置有在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與 第二傳遞端板鉸相接觸的凸塊。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選技術(shù)方案，所述的外層套筒與內(nèi)層套筒的上、下兩端之 間設(shè)有空隙。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選技術(shù)方案，所述的外層套筒與內(nèi)層套筒的上、下兩端之 間設(shè)置有螺栓。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選技術(shù)方案，所述限位塊為梭形。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選技術(shù)方案，所述凸塊為橢圓形。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選技術(shù)方案，所述鉸為半圓球形。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選技術(shù)方案，所述壓電堆為長(zhǎng)方體或圓柱體。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下1、運(yùn)用壓電堆這一新型智能材料應(yīng)用于土木工程的主動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)抗 震的新途徑，在控制主動(dòng)過(guò)程中具有較好的靈活性、智能性、高效性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。2、構(gòu)造簡(jiǎn)單實(shí)用，性能可靠，將拉力轉(zhuǎn)化為壓力充分發(fā)揮壓電堆受壓性能好的性 能，比較符合土木結(jié)構(gòu)抗震受力性能特點(diǎn)。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的A-A方向的剖面視圖；圖3為本發(fā)明的B-B方向的剖面視圖；圖4為本發(fā)明的C-C方向的剖面視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明外層套筒1 ；緊固換力螺母2，限位塊201 ；第一連接桿3 ；第二連接桿4，第一凸塊 401 ；預(yù)壓彈簧5 ；內(nèi)層套筒6，第二凸塊601，限位孔602 ；壓電堆7 ；第一傳遞端板8 ；第二傳 遞端板9;鉸10;調(diào)節(jié)螺栓11。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明參見(jiàn)圖1-圖4所示，本實(shí)用新型提供的拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置，包括外 層套筒1，設(shè)置于外層套筒1上部的緊固換力螺母2，穿過(guò)緊固換力螺母2的第一連接桿3 ； 設(shè)置于外層套筒1下部的第二連接桿4 ；緊固換力螺母2與第一連接桿3之間設(shè)置有預(yù)壓 彈簧5 ；外層套筒1內(nèi)設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)層套筒6，內(nèi)層套筒6內(nèi)放置有為長(zhǎng)方體或圓柱 體形的壓電堆7 ；內(nèi)層套筒2上設(shè)置有限位孔602 ；緊固換力螺母2上設(shè)置有與緊固換力螺 母為一體件，并和限位孔602相適配的梭形限位塊201 ；內(nèi)層套筒6上端部與壓電堆7上端 部之間設(shè)置有第一傳遞端板8 ；內(nèi)層套筒6下端部與壓電堆7下端部之間設(shè)置有帶半球形 鉸10的第二傳遞端板9 ；外層套筒1下端內(nèi)側(cè)設(shè)置有在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與第二傳遞端板9的鉸 10相接觸的橢圓形凸塊401。外層套筒1與內(nèi)層套筒6的上、下兩端之間留有一定的空隙。 外層套筒1與內(nèi)層套筒6的上、下兩端之間設(shè)置有調(diào)節(jié)螺栓11。由于壓電材料具有正逆壓 電效應(yīng)，因此既可以做傳感器又可以做驅(qū)動(dòng)器，但是一般壓電材料的壓電應(yīng)變系數(shù)很小，即 使施加很大的電壓，輸出位移也較小。本申請(qǐng)中的壓電堆為多組壓電片在力學(xué)上串聯(lián)、電學(xué) 上并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，它使各壓電片產(chǎn)生的位移可以疊加輸出，增加了位移輸出量。本實(shí)用新型的工作原理如下本實(shí)用新型適用于結(jié)構(gòu)抗震主動(dòng)控制中，嵌固于結(jié)構(gòu)普通桿件中間，由第一連接 桿和第二連接桿分別與普通桿件連接，傳遞拉力或者壓力，將緊固換力螺母為上的兩個(gè)限 位塊與內(nèi)層套筒上端的第一傳遞端板組成整體主動(dòng)桿件的下端擋板。當(dāng)桿件受到壓力作用 時(shí)，外層套筒下端與內(nèi)層套筒的上端相對(duì)運(yùn)動(dòng)，壓電堆受壓；當(dāng)?shù)谝贿B接桿和第二連接桿受 拉時(shí)，外層套筒上端與內(nèi)層套筒下端相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同樣使壓電堆受壓。從而使壓電堆受壓性能 良好的特性得到了充分發(fā)揮。內(nèi)、外套筒端板與壓電堆之間通過(guò)第一傳遞端板和第二傳遞 端板傳力，第一傳遞端板與壓電堆之間以及第二傳遞端板與內(nèi)層套筒之間通過(guò)半圓形球鉸 傳力，可以實(shí)現(xiàn)鉸接，從而避免彎矩傳遞。當(dāng)將調(diào)節(jié)螺栓擰緊時(shí)，外層套筒和內(nèi)層套筒相互 之間共同工作，此時(shí)為普通構(gòu)件。[0025]本實(shí)用新型根據(jù)壓電堆受壓性能強(qiáng)的特點(diǎn)，將拉力轉(zhuǎn)化為壓力且不承受彎矩的壓 電抗震裝置，克服了以往相近的主動(dòng)抗震控制裝置只能夠?qū)崿F(xiàn)單向抗震控制，并且不能滿 足較大位移變形的需求的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案更加符合土木工程結(jié)構(gòu)的受力 特征，能夠更好的提高結(jié)構(gòu)在地震荷載下的抗震性能。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能 認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置，包括外層套筒，設(shè)置于外層套筒上部的緊固換力螺母，穿過(guò)緊固換力螺母的第一連接桿；設(shè)置于外層套筒下部的第二連接桿；所述緊固換力螺母與第一連接桿之間設(shè)置有預(yù)壓彈簧；其特征在于所述外層套筒內(nèi)設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)層套筒，所述內(nèi)層套筒內(nèi)放置有壓電堆；所述內(nèi)層套筒上設(shè)置有限位孔；所述緊固換力螺母上設(shè)置有與緊固換力螺母為一體件并和限位孔相適配的限位塊；所述內(nèi)層套筒上端部與壓電堆上端部之間設(shè)置有第一傳遞端板；所述內(nèi)層套筒下端部與壓電堆下端部之間設(shè)置有帶鉸的第二傳遞端板；所述外套筒下端內(nèi)側(cè)設(shè)置有在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與第二傳遞端板鉸相接觸的凸塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置，其特征在于所述的外層 套筒與內(nèi)層套筒上、下兩端之間設(shè)有空隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置，其特征在于所述的外層 套筒與內(nèi)層套筒上、下兩端之間設(shè)置調(diào)節(jié)螺栓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置，其特征在于所述限位塊 為梭形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置，其特征在于所述凸塊為 橢圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置，其特征在于所述鉸為半 圓球形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置，其特征在于所述壓電堆 為長(zhǎng)方體或圓柱體。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供的拉壓雙向受力主動(dòng)抗震控制裝置，包括外層套筒，設(shè)置于外層套筒上部的緊固換力螺母，穿過(guò)緊固換力螺母的第一連接桿；設(shè)置于外層套筒下部的第二連接桿；緊固換力螺母與第一連接桿之間設(shè)置有預(yù)壓彈簧；外層套筒內(nèi)設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)層套筒，內(nèi)層套筒內(nèi)放置有壓電堆；內(nèi)層套筒上設(shè)置有限位孔；緊固換力螺母上設(shè)置有與緊固換力螺母為一體件，并和限位孔相適配的限位塊；內(nèi)層套筒上端部與壓電堆上端部之間設(shè)置有第一傳遞端板；內(nèi)層套筒下端部與壓電堆下端部之間設(shè)置有帶鉸的第二傳遞端板；外套筒下端內(nèi)側(cè)設(shè)置有在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與第二傳遞端板鉸相接觸的凸塊。其解決抗震控制裝置工作效率低的技術(shù)問(wèn)題，具有對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04B1/98GK201635209SQ20092027485
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者代劍波, 朱軍強(qiáng), 王社良, 馬乾瑛 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)