一种装配式框架智能减震结构制造技术

一种装配式框架智能减震结构，包括预制梁和预制柱，预制梁与预制柱通过铰接结构连接，铰接结构下方安装有梁柱结点智能减震装置；梁柱结点智能减震装置包括第一预埋体和第二预埋体，第一预埋体的一端与第二预埋体的一端铰接连接，第一预埋体内侧设置有两块第一扇形钢板；第二预埋体内侧设置有第二扇形钢板，第二扇形钢板设置于两张第一扇形钢板之间；第第二扇形钢板上设置第一高强度螺栓；第一高强度螺栓一侧设置有压电陶瓷，压电陶瓷连接有控制器。本发明专利技术中控制器调节在不同地震荷载作用下压电陶瓷的所通电压，从而调节核心区域转动摩擦力、滑动摩擦力，达到整体结构对地震响应自适应目的，以实现中小地震作用下实时变摩擦抗剪。

An intelligent shock absorption structure of assembled frame

【技术实现步骤摘要】
一种装配式框架智能减震结构
本专利技术涉及一种装配式框架智能减震结构。
技术介绍
为满足现代社会建筑形式日益多样化的需求，建筑高度和跨度的不断增加，因此需要结构及相关设计理论的协同发展。装配式结构具有建造速度快、构件质量有保证、节省劳动力等优势。在新西兰、加拿大、日本和美国等国家已将其广泛应用于商场、停车场、中低层住宅、酒店等，具体所采用的结构类型有装配式框架、剪力墙结构和预制预应力结构等。为适应我国经济发展新情况，装配式结构得到了快速发展，国家已制定相关政策文件、行业标准等，来推广装配式结构在我国的应用。实际的工程项目中，大部分装配式建筑采取等同现浇的施工原则。虽然此类施工原则，强度和结构稳定性可以满足要求，但是在建筑遭遇灾害性地震时，结构本身消耗地震能量较差，节点破坏严重。因而有必要在节点处设置减震耗能装置来保护节点。
技术实现思路
本专利技术提供的一种装配式框架智能减震结构，解决了现有技术中存在的不足。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种装配式框架智能减震结构，包括梁柱结点智能减震装置、预制梁和预制柱，其中，预制梁与预制柱通过铰接结构连接，铰接结构下方安装有梁柱结点智能减震装置；梁柱结点智能减震装置，包括第一预埋体和第二预埋体，第一预埋体水平设置，第二预埋体竖直设置，第一预埋体的一端与第二预埋体的一端铰接连接；第一预埋体内侧设置有两块第一扇形钢板；第一扇形钢板上均开设有贯通弧形轨道；第二预埋体内侧设置有第二扇形钢板，第二扇形钢板设置于两张第一扇形钢板之间；第二扇形钢板两侧壁各设有一根第一高强度螺栓，第一高强度螺栓固定在第二扇形钢板上，第一高强度螺栓能够沿弧形轨道滑动；第一高强度螺栓一侧设置有压电陶瓷，压电陶瓷连接有控制器。本专利技术进一步的改进在于，第一扇形钢板与预制梁链接，第二扇形钢板与预制柱链接。本专利技术进一步的改进在于，第一高强螺栓两侧均设置有垫片，垫片外侧设置有压电陶瓷。本专利技术进一步的改进在于，通过高强螺母将压电陶瓷固定。本专利技术进一步的改进在于，梁柱结点智能减震装置的第一预埋体和第二预埋体通过合页轴承链接。本专利技术进一步的改进在于，铰接结构包括铰接第一预埋体和铰接第二预埋体，铰接第一预埋体与预制梁通过第二高强螺栓连接，铰接第二预埋体与预制柱通过第三高强螺栓连接，并且每个预制柱与铰接第二预埋体通过横向钢板连接。本专利技术进一步的改进在于，钢板一端伸入到预制柱内，一端伸入到第二预埋体内。本专利技术进一步的改进在于，铰接第一预埋体外侧设置有一块第一U形钢板，第二预埋体外侧设置有两块第二U形钢板，两块第二U形钢板的间距与第一预埋体外侧的第一U形钢板宽度相同，三块U形钢板上在相应位置均开设有圆形通孔，并且三块U形钢板通过第二高强螺栓连接，并且能够围绕第二高强螺栓转动。本专利技术进一步的改进在于，第一预埋体和第二预埋体均为矩形结构，第一预埋体和第二预埋体均为同预制梁截面尺寸相同且等同厚度的高强度钢板。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中梁柱结点智能减震装置的第一预埋体与第二预埋体通过预设电压至压电陶瓷，在两个预埋体之间有转动摩擦力和滑动摩擦力，第一预埋体与第二预埋体有初始平衡摩擦力，阻止新型铰接点进行转动，处于静止状态。在中小地震中，PCB压电式加速度传感器(或891型位移传感器)通过检测到较小或者中等水平的结构地震响应，控制器从而逻辑计算出相应电压，进而施加于新型装置一中的压电陶瓷上，从而实时改变预埋体扇形板之间的静摩擦力，以加强梁柱结点核心区抵抗变形和位移的能力，从而达到结构不产生位移的目的。在罕遇地震中，PCB压电式加速度传感器(或891型位移传感器)通过检测到较强水平的结构地震响应，控制器从而逻辑计算出相应电压，进而对压电陶瓷施加一定程度的电压，此时新型梁柱铰接点发生转动以增大新节点位移，然后高强螺栓开始沿预设轨道滑动，压电陶瓷的作用增加了预埋体间的压力，从而延缓梁柱结点核心区的变形位移，此时结构的变形协调并且符合国家规范。其中预埋体底座可以设置两到三组相同的扇形钢板，以增强其抵御变形位移的能力。本专利技术中控制器调节在不同地震荷载作用下压电陶瓷的所通电压，从而调节核心区域转动摩擦力、滑动摩擦力，达到整体结构对地震响应自适应目的，以实现中小地震作用下实时变摩擦抗剪；罕遇地震作用下，大量消耗地震能量。进一步的，滑动连接处设置的压电陶瓷的通电电压相等，使两个预埋体之间的摩擦接触面上的摩擦力处处相等。附图说明图1为本专利技术的主视图。图2为本专利技术的左视图。图3为本专利技术的俯视图。图4为本专利技术中梁柱铰接点处连接示意图。图5为本专利技术的整体结构示意图。图中，1为第一预埋体，101为弧形轨道，2为第二预埋体，3为第一扇形钢板，4为第二扇形钢板，5为垫片，6为压电陶瓷，7为高强螺母，8为第一高强螺栓，9为预制梁，10为预制柱，11为铰接结构，12为合页轴承，13为铰接第一预埋体，14为铰接第二预埋体，15为第二高强螺栓，16为第一U形钢板，17为第二U形钢板，18为第三高强螺栓，19为控制器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述。参见图1-图5，本专利技术提供的一种装配式框架智能减震结构，包括装置一，预制梁9，预制柱10，其中，预制梁9与预制柱10通过铰接结构11连接，铰接结构11下方安装有梁柱结点智能减震装置100；装置一为梁柱结点智能减震装置。梁柱结点智能减震装置100包括第一预埋体1和第二预埋体2，其中，第一预埋体1和第二预埋体2均为矩形结构，第一预埋体1和第二预埋体2均为同预制梁9截面上的铰接第一预埋体13尺寸一样且等同厚度等同材料的高强度钢板，第一预埋体1水平设置，第二预埋体2竖直设置，第一预埋体1的一端与第二预埋体2的一端通过合页轴承12链接，可围绕合页轴承12微幅转动，从而实现第一预埋体1和第二预埋体2之间的铰接连接。第一预埋体1内侧设置有两块同样材料的第一扇形钢板3；两块第一扇形钢板3与预制梁9链接为一个整体。第一预埋体1内侧的两张第一扇形钢板3上在相同位置均开设有相同规格的贯通弧形轨道101，两张第一扇形钢板3间留有一定间距。第二预埋体2内侧设置有一张同样材料的第二扇形钢板4，第二扇形钢板4与预制柱9链接为一个整体。一张第二扇形钢板4两侧壁各设有一根第一高强度螺栓8，第一高强度螺栓8固定在第二扇形钢板4上，第一高强度螺栓8直径等于弧形轨道101的宽度。第一高强度螺栓8与弧形轨道101中心位置相对应，第一高强度螺栓8能够沿弧形轨道101滑动。两张第一扇形钢板3之间的间距与第二扇形钢板4的厚度相近。具体的，第二扇形钢板4设置于两张第一扇形钢板3之间。第二扇形钢板4与两张第二扇形钢板3滑动连接，滑动连接处设置有压电陶瓷6，即压电陶瓷6设置在第一高强度螺栓8一侧，压电陶瓷6连接有控制器19。具体的，设在第二预埋体2内侧的第二扇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式框架智能减震结构，其特征在于，包括梁柱结点智能减震装置、预制梁(9)和预制柱(10)，其中，预制梁(9)与预制柱(10)通过铰接结构(11)连接，铰接结构(11)下方安装有梁柱结点智能减震装置(100)；/n梁柱结点智能减震装置(100)包括第一预埋体(1)和第二预埋体(2)，第一预埋体(1)水平设置，第二预埋体(2)竖直设置，第一预埋体(1)的一端与第二预埋体(2)的一端铰接连接；/n第一预埋体(1)内侧设置有两块第一扇形钢板(3)；第一扇形钢板(3)上均开设有贯通弧形轨道(101)；/n第二预埋体(2)内侧设置有第二扇形钢板(4)，第二扇形钢板(4)设置于两张第一扇形钢板(3)之间；/n第二扇形钢板(4)两侧壁各设有一根第一高强度螺栓(8)，第一高强度螺栓(8)固定在第二扇形钢板(4)上，第一高强度螺栓(8)能够沿弧形轨道(101)滑动；/n第一高强度螺栓(8)一侧设置有压电陶瓷(6)，压电陶瓷(6)连接有控制器(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配式框架智能减震结构，其特征在于，包括梁柱结点智能减震装置、预制梁(9)和预制柱(10)，其中，预制梁(9)与预制柱(10)通过铰接结构(11)连接，铰接结构(11)下方安装有梁柱结点智能减震装置(100)；
梁柱结点智能减震装置(100)包括第一预埋体(1)和第二预埋体(2)，第一预埋体(1)水平设置，第二预埋体(2)竖直设置，第一预埋体(1)的一端与第二预埋体(2)的一端铰接连接；
第一预埋体(1)内侧设置有两块第一扇形钢板(3)；第一扇形钢板(3)上均开设有贯通弧形轨道(101)；
第二预埋体(2)内侧设置有第二扇形钢板(4)，第二扇形钢板(4)设置于两张第一扇形钢板(3)之间；
第二扇形钢板(4)两侧壁各设有一根第一高强度螺栓(8)，第一高强度螺栓(8)固定在第二扇形钢板(4)上，第一高强度螺栓(8)能够沿弧形轨道(101)滑动；
第一高强度螺栓(8)一侧设置有压电陶瓷(6)，压电陶瓷(6)连接有控制器(3)。


2.根据权利要求1所述的一种装配式框架智能减震结构，其特征在于，第一扇形钢板(3)与预制梁(9)链接，第二扇形钢板(4)与预制柱(9)链接。


3.根据权利要求1所述的一种装配式框架智能减震结构，其特征在于，第一高强螺栓(8)两侧均设置有垫片(5)，垫片(5)外侧设置有压电陶瓷(6)。


4.根据权利要求1所述的一种装配式框架智能减震结构，其特征在于，通过高强螺母(7)将压电陶瓷(6)固定。
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【专利技术属性】
技术研发人员：樊禹江，余滨杉，王亚超，郭子强，赵鹏程，巩忠文，涂蕊，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61