CN115075643B - 一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统 - Google Patents

一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，包括基于地震预警信号的开启控制装置、底板、电磁锁系统、耳板系统和柱端转轴约束装置和柱，基于地震预警信号的开启控制装置能够通过互联网收到地震预警信号,并判断地震幅值达到一定程度后，向电磁锁发出预警控制信号，电磁锁接收到信号后启动，电磁力吸引插销从内钢棒中拔出，内钢棒在伸缩弹簧的作用下弹出柱端转轴从而使柱端转轴可以自由转动。本发明可以做到平时住地为刚接，地震后形成摇摆柱系统，到达设计意图，极大提高结构的安全，从而保护位于结构内部的人员的生命安全及内部设施的功能完整性。

Description

一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，具体为一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统。
背景技术
地震是由于地壳岩层处于复杂的应力状态中，随着地壳的不断变化，地应力的作用超过某处岩层的极限强度时，岩层就会发生突然的断裂和错动，从而引起震动，并以弹性波的形式传到地表，引起地表附近的具有一定质量的物体产生惯性力，当物体本身具有的抵抗这种惯性作用的抗震能力不足时，物体发生破坏。
按照以往和现行规范设计的钢筋混凝土为主的多高层建筑在大震作用下往往会出现较严重的损伤，甚至发生倒塌，而结构倒塌的原因主要是结构体系抵抗竖向和水平向地震作用的能力不足，因此增加结构在地震作用下的抗震能力就变得至关重要，因此在结构的建造中增加摇摆柱装置是一种良好的增加结构地震安全的手段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，在非地震情况下可以作为刚接柱承担各种荷载的作用，而在地震发生后可以转变为摇摆柱，从而确保建筑结构整体能够协同工作，有效的抵抗地震作用，极大的增加结构的抗震性能，确保建筑内人员的安全和设施的正常使用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，包括基于地震预警信号的开启控制装置、底板、电磁锁系统、耳板系统和柱端转轴约束装置和柱，所述基于地震预警信号的开启控制装置与底板连接，底板上安装耳板系统，所述电磁锁系统与柱端转轴约束装置连接，柱端转轴约束装置与耳板系统连接，所述柱端转轴约束装置还与柱连接。
进一步的，所述基于地震预警信号的开启控制装置通过互联网接收地震预警信号或现场测得的地面运动信号，并判断地震幅值达到阈值后，向电磁锁系统发出预警控制信号。
进一步的，所述基于地震预警信号的开启控制装置包括外接电源、蓄电池、信号启动控制模块，所述电磁锁系统包括电磁锁、电磁铁、插销和插销弹簧，所述的外接电源与蓄电池连接，蓄电池与信号启动控制模块连接，信号启动控制模块启动后整个电路形成通路使得电磁铁产生磁力。
进一步的，所述柱端转轴约束装置包括外钢管、伸缩弹簧和内钢棒，所述内钢棒的一端内置于外钢管内，其另一端外套伸缩弹簧后内置于柱端转轴中并抵接，所述内钢棒在伸缩弹簧的作用下沿外钢管滑动，其中，外钢管设置四个，其端部设有外钢管端板；伸缩弹簧设置四个，内钢棒设置四个。
进一步的，所述耳板系统包括耳板、耳板柱端转轴孔和耳板内钢棒孔，所述耳板与底板连接，所述耳板柱端转轴孔位于耳板上用于定位柱端转轴，所述耳板内钢棒孔位于耳板上用于定位内钢棒，其中，耳板设置两个，耳板柱端转轴孔设置两个，耳板内钢棒孔设置四个。
进一步的，所述柱端转轴约束装置包括柱、柱端转轴和柱端转轴定位孔，所述柱端转轴与柱连接并内置于耳板柱端转轴孔内并抵接，所述柱端转轴定位孔位于柱上并用于内置内钢棒，其中，柱设置一个，柱端转轴设置一个，柱端转轴定位孔设置两个。
进一步的，所述基于地震预警信号的开启控制装置设置一个，底板设置一个，电磁锁系统设置四个，耳板系统设置一组，柱端转轴约束装置设置两个，柱设置一个。
进一步的，所述电磁铁设置四个，插销设置四个，插销弹簧设置四个。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，解决了钢筋混凝土结构在非地震情况下柱子作为正常的受力构件，而在地震发生时，所述的基于地震预警信号的开启控制装置能够通过互联网收到地震预警信号或者现场测得的地面运动信号,并判断地震幅值达到一定程度后，向电磁锁发出预警控制信号，电磁锁接收到信号后启动信号启动控制模块，信号启动控制模块启动后整个电路形成通路从而保证电磁铁产生磁力，电磁力吸引插销从内钢棒中拔出，内钢棒在伸缩弹簧的作用下弹出柱端转轴从而使柱端转轴可以自由转动，形成摇摆柱系统。
附图说明
图1为本发明的轴测图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的仰视图；
图5为本发明去掉柱的轴测图；
图6为本发明去掉柱的正视图；
图7为本发明去掉柱的侧视图；
图8为本发明去掉柱的剖视图；
图9为本发明耳板系统的轴测图；
图10为本发明耳板系统的正视图；
图11为本发明耳板系统的侧视图；
图12为本发明耳板系统的剖面图；
图13为本发明柱的轴测图；
图14为本发明柱的俯视图；
图15为本发明柱的侧视图；
图16为本发明柱的正视图；
图17为本发明柱端转轴约束装置的轴测图；
图18为本发明柱端转轴约束装置的左侧视图；
图19为本发明柱端转轴约束装置的右侧视图；
图20为本发明柱端转轴约束装置的剖面图；
图21为本发明基于地震预警信号的开启控制装置电路控制图。
图中：1、底板；2、耳板；3、外钢管；4、柱端转轴；5、基于地震预警信号的开启控制装置；6、电磁锁；7、外钢管端板；8、柱；9、内钢棒； 10、伸缩弹簧；11、插销；12、电磁铁；13、耳板柱端转轴孔；14、耳板内钢棒孔；15、柱端转轴定位孔；16、插销弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-15，本发明实施例中提供一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，包括基于地震预警信号的开启控制装置5、底板1、电磁锁系统、耳板系统和柱端转轴约束装置和柱8，其中，基于地震预警信号的开启控制装置5设置一个，底板1设置一个，电磁锁系统设置四个，耳板系统设置一组，柱端转轴约束装置设置两个，柱8设置一个；所述基于地震预警信号的开启控制装置5与底板1连接，底板1上安装耳板系统，所述电磁锁系统与柱端转轴约束装置连接，柱端转轴约束装置与耳板系统连接，所述柱端转轴约束装置还与柱8连接；本发明实施例中的基于地震预警信号的开启控制装置5 能够通过互联网收到地震预警信号或者现场测得的地面运动信号(包括地震引起的加速度、速度和位移),并判断地震幅值达到一定程度后，向电磁锁6 发出电流，电磁锁6的电磁铁12产生磁力，电磁力吸引插销11从内钢棒9 中拔出，内钢棒9在伸缩弹簧10的作用下弹出柱端转轴4，从而使柱端转,4 可以自由转动，形成摇摆柱系统。
在上述实施例中，基于地震预警信号的开启控制装置5包括外接电源、蓄电池、信号启动控制模块，所述电磁锁系统包括电磁锁6、电磁铁12、插销11和插销弹簧16，电磁铁12设置四个，插销11设置四个，插销弹簧16 设置四个，外接电源与蓄电池连接，蓄电池与信号启动控制模块连接，信号启动控制模块启动后整个电路形成通路使得电磁铁12产生磁力；柱端转轴约束装置包括外钢管3、伸缩弹簧10和内钢棒9，所述内钢棒9的一端内置于外钢管3内，其另一端外套伸缩弹簧10后内置于柱端转轴4中并抵接，所述内钢棒9在伸缩弹簧10的作用下沿外钢管3滑动，其中，外钢管3设置四个，其端部设有外钢管端板7；伸缩弹簧10设置四个，内钢棒9设置四个；耳板系统包括耳板2、耳板柱端转轴孔13和耳板内钢棒孔14，所述耳板2与底板 1连接，所述耳板柱端转轴孔13位于耳板2上用于定位柱端转轴4，所述耳板内钢棒孔14位于耳板2上用于定位内钢棒9，其中，耳板2设置两个，耳板柱端转轴孔13设置两个，耳板内钢棒孔14设置四个；柱端转轴约束装置包括柱8、柱端转轴4和柱端转轴定位孔15，所述柱端转轴4与柱8连接并内置于耳板柱端转轴孔13内并抵接，所述柱端转轴定位孔15位于柱8上并用于内置内钢棒9，其中，柱8设置一个，柱端转轴4设置一个，柱端转轴定位孔15设置两个。
工作原理：本发明提供的一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，基于地震预警信号的开启控制装置5能够通过互联网收到地震预警信号或者现场测得的地面运动信号，并判断地震幅值达到一定程度后，向电磁锁6发出预警控制信号，电磁锁6接收到信号后启动信号启动控制模块，信号启动控制模块启动后整个电路形成通路从而保证电磁铁6产生磁力，电磁力吸引插销11从内钢棒9中拔出，内钢棒9在伸缩弹簧10的作用下弹出柱端转轴4 从而使柱端转轴4可以自由转动，形成摇摆柱系统，地震发生后，可以进行人工复位。
综上所述：本发明提供的一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，在非地震情况下可以作为刚接柱承担各种荷载的作用，而在地震发生后可以转变为摇摆柱，从而确保建筑结构整体能够协同工作，共有效的抵抗地震作用，极大的增加结构的抗震性能，确保建筑内人员的安全和设施的正常使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，其特征在于，包括基于地震预警信号的开启控制装置（5）、底板（1）、电磁锁系统、耳板系统和柱端转轴约束装置和柱（8），所述基于地震预警信号的开启控制装置（5）与底板（1）连接，底板（1）上安装耳板系统，所述电磁锁系统与柱端转轴约束装置连接，柱端转轴约束装置与耳板系统连接，所述柱端转轴约束装置还与柱（8）连接；
所述基于地震预警信号的开启控制装置（5）通过互联网接收地震预警信号或现场测得的地面运动信号，并判断地震幅值达到阈值后，向电磁锁系统发出预警控制信号；
所述基于地震预警信号的开启控制装置（5）包括外接电源、蓄电池、信号启动控制模块，所述电磁锁系统包括电磁锁（6）、电磁铁（12）、插销（11）和插销弹簧（16），所述的外接电源与蓄电池连接，蓄电池与信号启动控制模块连接，信号启动控制模块启动后整个电路形成通路使得电磁铁（12）产生磁力；
所述柱端转轴约束装置包括外钢管（3）、伸缩弹簧（10）和内钢棒（9），所述内钢棒（9）的一端内置于外钢管（3）内，其另一端外套伸缩弹簧（10）后内置于柱端转轴（4）中并抵接，所述内钢棒（9）在伸缩弹簧（10）的作用下沿外钢管（3）滑动，其中，外钢管（3）设置四个，其端部设有外钢管端板（7）；伸缩弹簧（10）设置四个，内钢棒（9）设置四个；
所述耳板系统包括耳板（2）、耳板柱端转轴孔（13）和耳板内钢棒孔（14），所述耳板（2）与底板（1）连接，所述耳板柱端转轴孔（13）位于耳板（2）上用于定位柱端转轴（4），所述耳板内钢棒孔（14）位于耳板（2）上用于定位内钢棒（9），其中，耳板（2）设置两个，耳板柱端转轴孔（13）设置两个，耳板内钢棒孔（14）设置四个；
所述柱端转轴约束装置包括柱（8）、柱端转轴（4）和柱端转轴定位孔（15），所述柱端转轴（4）与柱（8）连接并内置于耳板柱端转轴孔（13）内并抵接，所述柱端转轴定位孔（15）位于柱（8）上并用于内置内钢棒（9），其中，柱（8）设置一个，柱端转轴（4）设置一个，柱端转轴定位孔（15）设置两个。
2.如权利要求1所述的一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，其特征在于：所述基于地震预警信号的开启控制装置（5）设置一个，底板（1）设置一个，电磁锁系统设置四个，耳板系统设置一组，柱端转轴约束装置设置两个，柱（8）设置一个。
3.如权利要求1所述的一种基于地震预警系统的可控摇摆柱子系统，其特征在于：所述电磁铁（12）设置四个，插销（11）设置四个，插销弹簧（16）设置四个。
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