CN100340792C - 用于识别结构间的层间位移的永磁摩擦耗能装置 - Google Patents

Abstract

用于识别结构间的层间位移的永磁摩擦耗能装置，它涉及的是永磁摩擦耗能装置的技术领域。它由上摩擦板(1)、下摩擦板(2)组成；所述上摩擦板(1)由多个永磁体(3)、多个非导磁体(4)、框架(5)组成；多个永磁体(3)与多个非导磁体(4)相互间隔排列连接后嵌在框架(5)中，并使每个永磁体(3)的工作面的磁极极性排列相一致；下摩擦板(2)的组成和连接关系与上摩擦板(1)相同；上摩擦板(1)的下侧表面与下摩擦板(2)的上侧表面滑动连接，并使上摩擦板(1)的下侧表面的磁极极性与下摩擦板(2)的上侧表面的磁极极性相异。多个永磁体(3)都是环型磁体，多个非导磁体(4)也都是环型非导磁体。本发明能识别结构间的层间位移，有反应迅速、可逆识别、自适应性、摩擦力连续迅速可逆变化的性能，并具有结构简单、造价低、易维护的优点。

Description

用于识别结构间的层间位移的永磁摩擦耗能装置

技术领域：

本发明涉及的是永磁摩擦耗能装置的新用途，具体是永磁摩擦耗能装置对结构间的层间位移识别的应用。

背景技术：

摩擦耗能装置是目前国内外广泛研究的各种耗能装置中构造最为简单的耗能装置。摩擦耗能装置取材容易、制作方便、造价低、能量耗散性好、易于推广使用。另外，荷载大小、频率循环次数及加载方式对摩擦耗能装置的直接性能影响不大。1982年Pall和Marsh研究了一种十字型双向摩擦耗能装置。这种耗能装置安装在X斜撑中，它在风振和中等地震中不起滑，而在大震中按照预先设定的优化滑动力起滑。由于Pall摩擦耗能装置独特的构造特点，使得支撑的设计不受其临界力的限制，1∶3的三层钢框架地震模拟试验证明了这种耗能装置的减震效果，该装置已用于加拿大的多幢建筑中。1990年Aiken和Kelly研究了一种可复位的Sumitomo单向摩擦耗能装置，已在日本得到应用。1993年Grigorian等人研究了两种构造类似于粘弹性耗能装置的最简单的摩擦耗能装置。一种是钢-钢接触面，另一种是钢-铜接触面，后者比前者的性能稳定。1998年中国的欧进萍等在分析了粘弹性耗装置的优缺点和Pall摩擦耗能装置构造特点的基础上，提出了一种拟粘滞摩擦耗能装置。试验结果表明拟粘滞摩擦耗能装置基本上实现了粘滞摩擦耗能装置的主要力学特征。1∶8的16层三跨钢结构地震模拟试验表明，这种耗能装置不仅给结构提供附加刚度，更给结构提供附加阻尼。上述所有摩擦耗能装置均由螺栓紧固力来提供正压力，从而产生摩擦力。使用过程中正压力是恒定的。如果不进行处理其滞回曲线是矩形，恢复力为常数。其主要缺点是：1.现有摩擦耗能装置均由螺栓坚固力来提供正压力，装置在工作中反复运动，螺栓松弛不可避免。因此，装置性能不稳定。2.现有摩擦耗能装置均由螺栓坚固力来提供正压力，由于紧固力是固定的，因此，摩擦力不能改变，没有自适应性。3.现有摩擦耗能装置安装在结构上不具备识别功能，无法识别结构的层间位移。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于识别结构间的层间位移的永磁摩擦耗能装置。本发明用于解决现有摩擦耗能装置安装在结构上不具备识别功能，无法识别结构的层间位移的问题。它由上摩擦板1、下摩擦板2组成；所述上摩擦板1由多个永磁体3、多个非导磁体4、框架5组成；多个永磁体3与多个非导磁体4相互间隔排列连接后嵌在框架5中，并使每个永磁体3的工作面的磁极极性排列相一致；下摩擦板2的组成和连接关系与上摩擦板1相同；上摩擦板1的下侧表面与下摩擦板2的上侧表面滑动连接，并使上摩擦板1的下侧表面的磁极极性与下摩擦板2的上侧表面的磁极极性相异。多个永磁体3都是环型磁体，多个非导磁体4也都是环型非导磁体；多个永磁体3与多个非导磁体4相互间隔套接在一起。

工作原理：本发明采用铁磁性体和非铁磁性体合理的组合形成永磁核心装置，当上摩擦板1与下摩擦板2相对移动时，因上摩擦板1与下摩擦板2中的多个永磁体3相互吸引，摩擦力由恒定转换为可变，可实现摩擦力随位移的增大而增大，随位移的减小而减小。也能实现随位移的增大而减小，随位移的减小而增大。

本发明作为结构间的层间位移识别的应用，具有反应迅速、可逆识别、自适应性、摩擦力连续迅速可逆变化的优点。

附图说明：

图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1的A-A的剖视图，图3是具体实施方式二的结构示意图，图4是图3的B-B的剖视图。

具体实施方式：

具体实施方式一：结合图1、图2说明本实施方式，本实施方式由上摩擦板1、下摩擦板2组成；所述上摩擦板1由多个永磁体3、多个非导磁体4、框架5组成；多个永磁体3与多个非导磁体4相互间隔排列连接后嵌在框架5中，并使每个永磁体3的工作面的磁极极性排列相一致，；下摩擦板2的组成和连接关系与上摩擦板1相同；上摩擦板1的下侧表面与下摩擦板2的上侧表面滑动连接，并使上摩擦板1的下侧表面的磁极极性与下摩擦板2的上侧表面的磁极极性相异。

具体实施方式二：结合图3、图4说明本实施方式，本实施方式中的多个永磁体3都是条状矩形磁体，多个非导磁体4也都是条状矩形非导磁体；多个永磁体3与多个非导磁体4相互间隔排列连接在一起；其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。本实施方式的工作方向是水平纵向或横向工作。

具体实施方式三：结合图1、图2说明本实施方式，本实施方式中的多个永磁体3都是环型磁体，多个非导磁体4也都是环型非导磁体；多个永磁体3与多个非导磁体4相互间隔套接在一起；其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。本实施方式的工作方向是水平全向工作。

Claims (1)

1、用于识别结构间的层间位移的永磁摩擦耗能装置，它由上摩擦板(1)、下摩擦板(2)组成；所述上摩擦板(1)由多个永磁体(3)、多个非导磁体(4)、框架(5)组成；多个永磁体(3)与多个非导磁体(4)相互间隔排列连接后嵌在框架(5)中，并使每个永磁体(3)的工作面的磁极极性排列相一致；下摩擦板(2)的组成和连接关系与上摩擦板(1)相同；上摩擦板(1)的下侧表面与下摩擦板(2)的上侧表面滑动连接，并使上摩擦板(1)的下侧表面的磁极极性与下摩擦板(2)的上侧表面的磁极极性相异；其特征在于多个永磁体(3)都是环型磁体，多个非导磁体(4)也都是环型非导磁体；多个永磁体(3)与多个非导磁体(4)相互间隔套接在一起。

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