CN104453007A - 光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置 - Google Patents

Abstract

一种光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，所述光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置在基础与上部结构底板之间，滑道固定在上部结构底板上，摩擦单元嵌入所述滑道，使其可以在垂直于摩擦力的方向自由滑动，斜支撑将所述摩擦单元与基础固定，附加油阻尼器另一端通过所述球铰与上部结构的混凝土墩连接。根据本发明的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，解决了中、小地震作用下，光伏电站建筑隔震层位移过大导致管线破裂从而造成次生破坏的问题，而在大震作用下摩擦阻尼装置开始滑动，作为摩擦阻尼器消耗地震能量。

Description

光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置

技术领域

本发明涉及建筑结构减震领域，用于对隔震层位移敏感的结构减、隔震。

背景技术

太阳能作为一种可再生能源，具有清洁性、安全性、持久性以及潜在经济性等多重优点，在国家能源领域具有重要的战略地位。水能、风能、潮汐能等的可用总量较小，现有技术水平不能满足人类需求。核能虽然产生的能量巨大，但存在不可控性和安全隐患问题。地热能从理论上看也具有潜力，但存在技术性难题。所以太阳能现阶段可利用的、能解决人类未来所需的有效的清洁安全能源。

太阳电池作为一种重要的太阳能利用手段，受到广泛的关注并得到快速的发展应用。近十年来，光伏应用市场得到前所未有的蓬勃发展。全球光伏年新增装机量从2000年的293MW快速增长到2013年的37GW。NPD Solarbuzz预计2014年太阳能需求将达49GW。截止2013年底，全球累计光伏装机量已接近140GW。

太阳能光伏电厂选址一般位于太阳日照充足的地区，其中有很多地区位于高原及其他地震多发地带，为了保证太阳能光伏电厂的抗震安全性，保证大震下电厂仍能保持正常供电，隔震技术在光伏核电站的应用具有重大意义，但隔震层的过大位移导致进出电站的管线断裂，易造成次生破坏，由此，研发此光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置解决其应用中亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明旨在使得太阳能光伏电厂隔震结构在中小地震作用下，由上部结构抵抗地震作用，当大震来临时摩擦闭锁装置解锁，作为摩擦阻尼器与隔震支座共同通过水平向变形消耗地震能量，保证上部结构的安全，当隔震层位移达到限定值时，附加有阻尼器开始提供阻尼力，防止隔震层位移进一步的增大。

为了达成上述目的，提供了一种光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，所述光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置在基础与上部结构底板之间，滑道固定在上部结构底板上，摩擦单元嵌入所述滑道，使其可以在垂直于摩擦力的方向自由滑动，斜支撑将所述摩擦单元与基础固定，附加油阻尼器另一端通过所述球铰与上部结构的混凝土墩连接。

一些实施例中，所述摩擦单元包括上连接钢板和下连接钢板，以及铝合金摩擦板。

一些实施例中，所述上连接钢板和下连接钢板交替叠合，所述钢板间夹入所述铝合金摩擦板。

一些实施例中，所述钢板分别开有螺栓孔和滑槽，螺栓14穿过所述螺栓孔和所述滑槽将所述钢板紧固在一起。

一些实施例中，通过调整其螺栓预紧力的大小控制装置的静摩擦力。

一些实施例中，所述摩擦单元两端分别通过球铰与附加油阻尼器连接，使得所述摩擦阻尼装置在一个方向提供摩擦力，另一方向可以自由移动。

一些实施例中，所述附加油阻尼器在普通油阻尼器的一端设有一段套管，所述套管中有弹簧与活塞相连。

一些实施例中，所述摩擦单元的相对变形达到一定值时，所述附加油阻尼器工作起到限位作用。

根据本发明的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，解决了中、小地震作用下，光伏电站建筑隔震层位移过大导致管线破裂从而造成次生破坏的问题，而在大震作用下摩擦阻尼装置开始滑动，作为摩擦阻尼器消耗地震能量。附加的油阻尼器可在隔震层位移达到一定值时，提供阻尼力来限制位移进一步增大。可通过调节摩擦单元中的摩擦板材料和螺栓的预紧力来改变摩擦阻尼器的静摩擦力，从而达到设计要求。上部结构的竖向力仍由隔震支座承担，附加的摩擦阻尼装置不改变支座面压，无需调整隔震设计。摩擦阻尼装置提供单向静摩擦力，在实际应用中可单向或双向布置，达到设计目的。

以下结合附图，通过示例说明本发明主旨的描述，以清楚本发明的其他方面和优点。

附图说明

结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为根据本发明实施例的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置的正视图；

图2为根据本发明实施例的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置中附加油阻尼器的剖面图；及

图3为根据本发明实施例的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置摩擦单元的侧视图。

具体实施方式

参见本发明具体实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。

下文详细说明根据本发明实施例的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置。

如图1所示，根据本发明实施例的图1所示光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置中，摩擦单元1嵌入固定在上部结构底板7上的滑道3，使其可以在垂直摩擦力的方向自由滑动，摩擦单元1由斜支撑4固定在基础8上，摩擦单元1左右两边分别通过球铰5与附加油阻尼器2连接，油阻尼器2另一端通过球铰5与混凝土墩6相连。

本装置中的油阻尼器2在普通的油阻尼器9一端增设了一段套管，套管中有弹簧10与活塞11相连。板式摩擦单元1由五块连接板12叠合而成，连接板12之间夹有摩擦板13，板上均有螺栓孔和滑槽，高强螺栓14穿过螺栓孔及滑槽将其固定并提供预紧力。

滑道3固定在上部结构底板7上，滑道方向垂直于摩擦力方向，摩擦单元1嵌入滑道3，使其可以在垂直于闭锁力的方向自由滑动，斜支撑4将摩擦单元1与基础8固定，摩擦单元1左右两边通过球铰5与附加油阻尼器2连接，油阻尼器2另一端通过球铰与上部结构的混凝土墩6连接。

光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置提供单向闭锁力，在中小地震下水平地震作用力小于摩擦阻尼器静摩擦力，装置不发生滑动，上部结构与基础刚性连接；当大震时，水平地震力大于摩擦单元1最大静摩擦力，摩擦阻尼器开始滑动，摩擦单元1作为耗能阻尼装置降低地震反应，同时油阻尼器2中的弹簧10开始压缩。当隔震层位移到达一定值，油阻尼器2中弹簧10完全压缩时，摩擦单元1一端与油阻尼器2接触，油阻尼器2工作提供附加刚度和阻尼，进一步消耗地震能量降低上部结构的地震响应，并起到限位作用防止隔震层的过大位移。

根据本发明的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，解决了中、小地震作用下，光伏电站建筑隔震层位移过大导致管线破裂从而造成次生破坏的问题，而在大震作用下摩擦阻尼装置开始滑动，作为摩擦阻尼器消耗地震能量。附加的油阻尼器可在隔震层位移达到一定值时，提供阻尼力来限制位移进一步增大。可通过调节摩擦单元中的摩擦板材料和螺栓的预紧力来改变摩擦阻尼器的静摩擦力，从而达到设计要求。上部结构的竖向力仍由隔震支座承担，附加的摩擦阻尼装置不改变支座面压，无需调整隔震设计。摩擦阻尼装置提供单向静摩擦力，在实际应用中可单向或双向布置，达到设计目的。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，其特征在于，所述光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置在基础与上部结构底板之间，滑道固定在上部结构底板上，摩擦单元嵌入所述滑道，使其可以在垂直于摩擦力的方向自由滑动，斜支撑将所述摩擦单元与基础固定，附加油阻尼器另一端通过所述球铰与上部结构的混凝土墩连接。

2.根据权利要求1所述的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，其特征在于，所述摩擦单元包括上连接钢板和下连接钢板，以及铝合金摩擦板。

3.根据权利要求2所述的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，其特征在于，所述上连接钢板和下连接钢板交替叠合，所述钢板间夹入所述铝合金摩擦板。

4.根据权利要求3所述的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，其特征在于，所述钢板分别开有螺栓孔和滑槽，螺栓14穿过所述螺栓孔和所述滑槽将所述钢板紧固在一起。

5.根据权利要求4所述的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，其特征在于，通过调整其螺栓预紧力的大小控制装置的静摩擦力。

6.根据权利要求1所述的光伏电厂水平向摩擦粘滞复合阻尼限位装置，其特征在于，所述摩擦单元两端分别通过球铰与附加油阻尼器连接，使得所述摩擦阻尼装置在一个方向提供摩擦力，另一方向可以自由移动。

7.根据权利要求6所述的摩擦粘滞复合阻尼限位装置，其特征在于，所述附加油阻尼器在普通油阻尼器的一端设有一段套管，所述套管中有弹簧与活塞相连。

8.根据权利要求7所述的摩擦粘滞复合阻尼限位装置，其特征在于，所述摩擦单元的相对变形达到一定值时，所述附加油阻尼器工作起到限位作用。