CN117248621B - 一种梁柱节点的复合抗震结构及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种梁柱节点的复合抗震结构,包括:柱体;梁体,包括第一梁体和第二梁体;所述第一梁体的端部与柱体连接;所述第二梁体连接于第一梁体的底部,且第二梁体的端面为斜面使第二梁体与柱体间形成楔形开槽;所述楔形开槽的宽度沿第二梁体的顶部至底部逐渐增大,使梁体与柱体间形成梁铰结构;复合阻尼器,包括活塞杆、定阻尼部分和变阻尼部分;所述活塞杆一端与柱体连接,一端与梁体连接,使柱体、梁体、复合阻尼器三者围绕成三角状;所述定阻尼部分和变阻尼部分分别与活塞杆配合安装;所述变阻尼部分用于根据地震强度改变阻尼力大小,提高梁柱节点在震后的可修复性。
Description
技术领域
本申请涉及建筑抗震技术领域,特别是涉及一种梁柱节点的复合抗震结构及控制方法。
背景技术
梁柱节点是建筑的关键部位之一,也是抗震韧性设计的核心。在当前技术中,梁柱节点的设计往往侧重于节点的加固,使其满足“大震不倒”的传统设计理念。
当地震作用于梁柱节点时,梁体的结构可能会由于混凝土开裂、钢筋屈服、钢筋拉断等因素而遭到破坏,从而使得梁体的结构发生变形,梁体的端部向柱体传递弯矩从而造成不可修复的破坏,所导致的经济损失和修复时间都超出了人们所能接受的范围。
发明内容
基于此,有必要提供一种梁柱节点的复合抗震结构及控制方法,其具体技术方案如下。
一种梁柱节点的复合抗震结构,包括:
柱体;
梁体,包括第一梁体和第二梁体;所述第一梁体的端部与柱体连接;所述第二梁体连接于第一梁体的底部,且第二梁体的端面为斜面使第二梁体与柱体间形成楔形开槽;所述楔形开槽的宽度沿第二梁体的顶部至底部逐渐增大,使梁体与柱体间形成梁铰结构;
复合阻尼器,包括活塞杆、定阻尼部分和变阻尼部分;所述活塞杆一端与柱体连接,一端与梁体连接,使柱体、梁体、复合阻尼器三者围绕成三角状;所述定阻尼部分和变阻尼部分分别与活塞杆配合安装;所述变阻尼部分用于根据地震强度改变阻尼力大小。
进一步的,所述变阻尼部分包括依次抵紧的摩擦片、压力传感器、支撑片和压板,还包括驱动电机和压杆;
所述摩擦片位于活塞杆的侧面,用于压紧活塞杆而产生阻尼力;
所述压力传感器设置于摩擦片与支撑片之间,用于检测施加于摩擦片上的压力;
所述压板压紧支撑片用于向支撑片施加压力;
所述压杆与压板连接;
所述电机与压杆连接,用于调节压杆施加于压板的压力。
进一步的,所述复合阻尼器还包括外壳和位移传感器;所述外壳包括外筒体、以及分别安装于外筒体两端的端盖;所述活塞杆穿过端盖;所述位移传感器安装于端盖上用于监测活塞杆和位移。
进一步的,所述变阻尼部分还包括主控系统和辅控系统;
所述主控系统包括计算机,所述计算机分别与驱动电机、压力传感器以及位移传感器连接,用于根据位移传感器的信号控制驱动电机驱动压杆施加于压板的压力;
所述辅控系统包括压电式电机控制器和备用电源,所述压电式电机控制器分别与驱动电机、压力传感器以及位移传感器连接,用于计算机故障后根据位移传感器的信号控制驱动电机驱动压杆施加于压板的压力;所述备用电源分别与压电式电机控制器和备用电源连接,用于供电。
进一步的,所述压电式电机控制器一侧与支撑片连接,另一侧通过环向定位球与端盖连接,使压电式电机控制器沿径向方向相对活塞杆移动;
所述压板包括上压板和下压板,所述支撑片包括上支撑片和下支撑片;在上压板与下压板之间、以及上支撑片与下支撑片之间形成安装槽,所述备用电源安装于安装槽内。
进一步的,所述复合阻尼器包括两组沿中心径向截面对称布置的变阻尼部分;
所述摩擦片、支撑片和压板均呈环状结构,多个驱动电机及压杆沿周向均匀布置。
进一步的,所述活塞杆包括上活塞杆和下活塞杆;所述定阻尼部分包括上活塞板、下活塞板、上刚性筒、下刚性筒和弹簧;所述上活塞板与上活塞杆连接,所述上刚性筒与上活塞板连接;所述下活塞板与下活塞杆连接,所述下刚性筒与下活塞板连接;所述下刚性筒插入上刚性筒内,且下刚性筒与上刚性筒之间形成填充有粘弹性材料的填充间隙;所述弹簧一端与上活塞板连接,另一端与下活塞板连接。
进一步的,所述第一梁体内设有顶部纵筋,所述顶部纵筋穿入柱体内并与柱体锚固;
所述第二梁体内设有斜向抗剪钢筋和底部纵筋;所述斜向抗剪钢筋包括依次相连的第一水平段、斜向段和第二水平段,所述第一水平段设于第二梁体内,所述斜向段呈斜向布置并依次穿过第二梁体和第一梁体,所述第二水平段穿入柱体内与柱体锚固;所述底部纵筋贯穿楔形开槽后穿入柱体内与柱体锚固,所述第二梁体的端面设有钢管,所述底部纵筋穿过钢管后再延伸至楔形开槽内形成无粘结段。
一种使用上述梁柱节点的复合抗震结构的控制方法,包括如下步骤:
S1、在地震来临之前,利用计算机获取地震预报信息,判断地震强度是否超过第一预设值;若地震强度未超过第一预设值,则执行S2步骤;若地震强度超过第一预设值,则执行S3步骤;
S2、调节驱动电机使压力传感器的数值保持为0;在地震过程中,利用位移传感器检测活塞杆的位移;当位移传感器的位移幅值超过第二预设值时,则执行S3步骤;
S3、调节驱动电机,使压力传感器的数值改变,位移传感器的位移幅值维持在设定的安全数值范围内;
S4、当位移传感器的位移幅值长期维持在非地震数值范围内时,调节驱动电机使压力传感器的数值恢复为0;
在地震过程中,若计算机出现故障,则启动备用电源和压电式电机控制器,由压电式电机控制器控制驱动电机。
进一步的,在步骤S3中调节驱动电机,使压力传感器的数值改变,位移传感器的位移幅值维持在设定的安全数值范围内的过程包括:调整驱动电机的驱动电流值I adjust ,I adjust =P out +I out +D out ;
其中,P out =Kp×e(t);I out =Ki×∫e(t)dt;D out =Kd×de(t)/dt;e(t)为位移传感器的实际位移幅值与复合阻尼器的最大允许位移幅值的差值;Kp为比例调节系数;Ki为积分调节系数;Kd为微分调节系数。
有益效果:1.本发明所提供的一种梁柱节点的复合抗震结构,在梁体的端部与柱体之间形成形成开槽,使梁体的端部与柱体之间形成梁铰结构,使得梁柱节点间允许出现大的转动而不会产生塑性铰破坏;由复合阻尼器抵抗地震过程中梁体与柱体之间的弯曲变形、并消耗因弯曲变形而产生的能量,使梁体与柱体之间主要传递剪力而非弯矩,并根据地震对梁柱节点造成的破坏程度来调节复合阻尼器的阻尼力大小,从而调节抗震效果,降低地震对梁柱节点之间的破坏;从而提高梁柱节点在震后的可修复性。
2.本发明所提供的一种梁柱节点的复合抗震结构,能够根据地震的震级、持续时间和频率调整阻尼大小;一方面,相对于长期维持高阻尼状态来说,本发明能够减少能量消耗,也避免结构件因长期维持高阻尼状态而过早疲劳,提高使用寿命;另一方面,相对直接位置底阻尼状态,本发明能够根据地震的实际情况而高效响应,提高抗震能力,减少梁柱节点在地震中所遭受的破坏,提高震后的可修复性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为梁柱节点的结构示意图;
图2为复合阻尼器的轴向剖面图;
图3为图2沿A-A的剖面示意图;
图4为图2沿B-B的剖面示意图;
图5为图2沿C-C的剖面示意图;
图6为控制方法的流程框图。
附图标记说明:1、柱体;2、第一梁体;3、第二梁体;4、楔形开槽;5、复合阻尼器;6、活塞杆;7、定阻尼部分;8、变阻尼部分;9、备用电源;10、支座;
21、顶部纵筋;
31、斜向抗剪钢筋;32、第一水平段;33、斜向段;34、第二水平段;35、底部纵筋;36、钢管;
51、外壳;53、位移传感器;54、外筒体;55、端盖;
61、上活塞杆;62、下活塞杆;
71、上活塞板;72、下活塞板;73、上刚性筒;74、下刚性筒;75、弹簧;76、粘弹性材料;77、上刚性杆;
81、摩擦片;82、压力传感器;83、支撑片;84、压板;85、压杆;86、驱动电机;87、环向定位球;88、压电式电机控制器;89、弹性保护片;
831、上支撑片;832、下支撑片;
841、上压板;842、下压板;
91、电源保护片;
101、内钢板;102、外钢板。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
实施例1
参照图1所示,本实施例提供了一种梁柱节点的复合抗震结构,其包括柱体1、梁体和复合阻尼器5。所述梁体包括第一梁体2和第二梁体3,其中第一梁体2的端部与柱体1连接,第二梁体3连接于第一梁体2的底部,且第二梁体3的端面为斜面使第二梁体3与柱体1间形成楔形开槽4。所述楔形开槽4的宽度沿第二梁体3的顶部至底部逐渐增大,使梁体与柱体1间形成梁铰结构。允许出现大的转动而不会产生塑性铰破坏,从而提高震后的可恢复性。
所述复合阻尼器5包括活塞杆6、定阻尼部分7和变阻尼部分8;所述活塞杆6一端与柱体1连接,一端与梁体连接,使柱体1、梁体、复合阻尼器5三者围绕成三角状;所述定阻尼部分7和变阻尼部分8分别与活塞杆6配合安装;所述变阻尼部分8用于根据地震强度改变阻尼力大小。抵抗地震过程中梁体与柱体1之间的弯曲变形、并消耗因弯曲变形而产生的能量,使梁体与柱体1之间主要传递剪力而非弯矩,并根据地震对梁柱节点造成的破坏程度来调节复合阻尼器5的阻尼力大小,从而调节抗震效果,降低地震对梁柱节点之间的破坏;从而提高梁柱节点在震后的可修复性。
具体来说,参照图2所示,所述变阻尼部分8包括依次抵紧的摩擦片81、压力传感器82、支撑片83和压板84,还包括驱动电机86和压杆85。所述摩擦片81位于活塞杆6的侧面,用于压紧活塞杆6而产生阻尼力。所述压力传感器82设置于摩擦片81与支撑片83之间,用于检测施加于摩擦片81上的压力;所述压板84压紧支撑片83用于向支撑片83施加压力;所述压杆85与压板84连接;所述电机与压杆85连接,用于调节压杆85施加于压板84的压力。通过改变驱动电机86改变施加于压板84的力,从而改变摩擦片81与活塞杆6之间的摩擦力,从而根据地震对梁柱节点造成的破坏程度来调节复合阻尼器5的阻尼力大小。
具体来说,所述复合阻尼器5还包括外壳51和位移传感器53,所述外壳51包括外筒体54、以及分别安装于外筒体54两端的端盖55;所述活塞杆6穿过端盖55;所述位移传感器53安装于端盖55上用于监测活塞杆6的位移。通过位移传感器53来监测活塞杆6的位移,即可获取地震对梁柱节点的破坏程度,从而指导驱动电机86对压板84压力大小进行调节。
具体来说,所述变阻尼部分8还包括主控系统和辅控系统;
所述主控系统包括计算机,所述计算机分别与驱动电机86、压力传感器82以及位移传感器53连接,用于根据位移传感器53的信号控制驱动电机86驱动压杆85施加于压板84的压力;
所述辅控系统包括压电式电机控制器88和备用电源9,所述压电式电机控制器88分别与驱动电机86、压力传感器82以及位移传感器53连接,用于计算机故障后根据位移传感器53的信号控制驱动电机86驱动压杆85施加于压板84的压力;所述备用电源9分别与压电式电机控制器88和备用电源9连接,用于供电。
在地震过程中,主要由计算机对变阻尼部分8的阻尼大小进行调节,若由于地震影响导致计算机遭受破坏而无法控制变阻尼部分8,还可以由压电式电机控制器88进行控制,并由备用电源9进行供电,从而保证复合阻尼器5在震中工作的可靠性。
具体来说,所述压电式电机控制器88一侧与支撑片83连接,另一侧通过环向定位球87与端盖55连接,使压电式电机控制器88沿径向方向相对活塞杆6移动;
所述压板84包括上压板841和下压板842,所述支撑片83包括上支撑片831和下支撑片832;在上压板841与下压板842之间、以及上支撑片831与下支撑片832之间形成安装槽,所述备用电源9安装于安装槽内。
将压电式电机控制器88一侧与支撑片83连接,另一侧通过环向定位球87与端盖55连接,一方面提高对压电式控制器的保护,使复合阻尼器5的整体结构更加紧凑;另一方面也为变阻尼部分8的移动进行导向。
在本实施例中,备用电源9的周围还安装有电源保护片91,将备用电源9安装于压板84、支撑片83所形成的安装槽内,提高对备用电源9的保护,从而提高可调变阻器在震中工作的可靠性。
具体来说,所述活塞杆6包括上活塞杆61和下活塞杆62;所述定阻尼部分7包括上活塞板71、下活塞板72、上刚性筒73、下刚性筒74和弹簧75;所述上活塞板71与上活塞杆61连接,所述上刚性筒73与上活塞板71连接;所述下活塞板72与下活塞杆62连接,所述下刚性筒74与下活塞板72连接;所述下刚性筒74插入上刚性筒73内,且下刚性筒74与上刚性筒73之间形成填充有粘弹性材料76的填充间隙;所述弹簧75一端与上活塞板71连接,另一端与下活塞板72连接。且所述上活塞板71上还连接有上刚性杆77,所述上刚性杆77插入下刚性筒74内,且上刚性杆77与下刚性筒74之间形成填充有粘弹性材料76的填充间隙。在上活塞杆61与下活塞杆62相对运动的过程中,挤压粘弹性材料76从而耗散能量,达到抗震效果。当地震结束后,可通过复合阻尼器5中的弹簧75实现自复位,从而便于复合阻尼器5的检修维护以及再次使用。
具体来说,所述支撑片83远离端盖55的一端还安装有弹性保护片89,所述弹性保护片89覆盖支撑片83和压力传感器82,避免活塞杆6运动过程中活塞板与支撑片83、压力传感器82碰撞而产生破坏。
具体来说,在本实施例中,所述复合阻尼器5包括两组沿中心径向截面对称布置的变阻尼部分8;
所述摩擦片81、支撑片83和压板84均呈环状结构,多个驱动电机86及压杆85沿周向均匀布置。
具体来说,所述活塞杆6的伸出端与支座10铰接,该支座10包括内钢板101和外钢板102,所述内钢板101安装于梁体内或柱体1内,所述外钢板102安装于梁体外或柱体1外,且外钢板102与内钢板101栓接,从而固定复合阻尼器5。
具体来说,在本实施例中,所述第一梁体2内设有顶部纵筋21,所述顶部纵筋21穿入柱体1内并与柱体1锚固;
所述第二梁体3内设有斜向抗剪钢筋31和底部纵筋35;所述斜向抗剪钢筋31包括依次相连的第一水平段32、斜向段33和第二水平段34,所述第一水平段32设于第二梁体3内,所述斜向段33呈斜向布置并依次穿过第二梁体3和第一梁体2,所述第二水平段34穿入柱体1内与柱体1锚固;所述底部纵筋35贯穿楔形开槽4后穿入柱体1内与柱体1锚固,所述第二梁体3的端面设有钢管36,所述底部纵筋35穿过钢管36后再延伸至楔形开槽4内形成无粘结段。
通过顶部纵筋21限制梁体顶部的应变,避免梁体顶部产生裂缝,通过斜向抗剪钢筋31抵抗梁体端部与柱体1间的所产生的剪力,通过底部纵筋35抵抗梁体底部应变,并且通过设置无粘结段来减少底部纵筋35的应变。
实施例2
本实施例提供了一种使用实施例1中所描述的复合抗震结构的控制方法,参照图6所示,其包括如下步骤:
S1、在地震来临之前,利用计算机获取地震预报信息,判断地震强度是否超过第一预设值;若地震强度未超过第一预设值,则执行S2步骤;若地震强度超过第一预设值,则执行S3步骤;
S2、调节驱动电机86使压力传感器82的位移幅值保持为0;在地震过程中,利用位移传感器53检测活塞杆6的位移;当位移传感器53的位移幅值超过第二预设值,则执行S3步骤;
S3、调节驱动电机86,使压力传感器82的数值改变,位移传感器53的位移幅值维持在设定的安全数值范围内;
S4、当位移传感器53的位移幅值长期维持在非地震数值范围内时,调节驱动电机86使压力传感器82的数值恢复为0。
根据地震对梁柱节点的破坏程度来调节复合阻尼器5的阻尼大小,适应不同的地震强度,提高抗震效果,达到小震、中震不坏,大震小修甚至不修的抗震性能目标。
具体来说,为了保证复合阻尼器5在地震过程中的可靠性,在地震过程中,若计算机出现故障,则启动备用电源9和压电式电机控制器88,由压电式电机控制器88控制驱动电机86。
具体来说,在步骤S3中,调节驱动电机86,使压力传感器82的数值改变,位移传感器53的位移幅值维持在设定的安全数值范围内的过程包括:
首先,复合阻尼器设定了最大允许位移幅值,保证复合抗震结构能够有效抵抗地震;当位移传感器的位移幅值超过第二阈值后,通过控制驱动电机的驱动电流值I adjust 从而控制摩擦片施加于阻尼杆的摩擦力;具体采用以下方式控制驱动电流值I adjust ,I adjust =P out + I out +D out ;其中P out 为比例部分,输出为P out =Kp×e(t),通过比例部分根据突发的位移幅值变化对摩擦力进行控制;I out 为积分部分:输出为I out =Ki×∫e(t)dt,通过积分部分消除地震过程中持续存在的偏差;D out 为微分部分:输出为D out =Kd×de(t)/dt,通过微分部分根据移幅值突发的快速变化对摩擦力进行控制,防止阻尼器过冲或者振荡。通过上述控制策略提高地震过程中复合抗震结构的稳定性以及响应速度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种梁柱节点的复合抗震结构的控制方法,其特征在于,所述梁柱节点的复合抗震结构包括:
柱体;
梁体,包括第一梁体和第二梁体;所述第一梁体的端部与柱体连接;所述第二梁体连接于第一梁体的底部,且第二梁体的端面为斜面使第二梁体与柱体间形成楔形开槽;所述楔形开槽的宽度沿第二梁体的顶部至底部逐渐增大,使梁体与柱体间形成梁铰结构;
复合阻尼器,包括活塞杆、定阻尼部分和变阻尼部分;所述活塞杆一端与柱体连接,一端与梁体连接,使柱体、梁体、复合阻尼器三者围绕成三角状;所述定阻尼部分和变阻尼部分分别与活塞杆配合安装;所述变阻尼部分用于根据地震强度改变阻尼力大小;
所述变阻尼部分包括依次抵紧的摩擦片、压力传感器、支撑片和压板,还包括驱动电机和压杆;
所述摩擦片位于活塞杆的侧面,用于压紧活塞杆而产生阻尼力;
所述压力传感器设置于摩擦片与支撑片之间,用于检测施加于摩擦片上的压力;
所述压板压紧支撑片用于向支撑片施加压力;
所述压杆与压板连接;
所述电机与压杆连接,用于调节压杆施加于压板的压力;
所述复合阻尼器还包括外壳和位移传感器;所述外壳包括外筒体、以及分别安装于外筒体两端的端盖;所述活塞杆穿过端盖;所述位移传感器安装于端盖上用于监测活塞杆的位移;
所述变阻尼部分还包括主控系统和辅控系统;
所述主控系统包括计算机,所述计算机分别与驱动电机、压力传感器以及位移传感器连接,用于根据位移传感器的信号控制驱动电机驱动压杆施加于压板的压力;
所述辅控系统包括压电式电机控制器和备用电源,所述压电式电机控制器分别与驱动电机、压力传感器以及位移传感器连接,用于计算机故障后根据位移传感器的信号控制驱动电机驱动压杆施加于压板的压力;所述备用电源分别与压电式电机控制器和备用电源连接,用于供电;
包括如下步骤:
S1、在地震来临之前,利用计算机获取地震预报信息,判断地震强度是否超过第一预设值;若地震强度未超过第一预设值,则执行S2步骤;若地震强度超过第一预设值,则执行S3步骤;
S2、调节驱动电机使压力传感器的数值保持为0;在地震过程中,利用位移传感器检测活塞杆的位移;当位移传感器的位移幅值超过第二预设值时,则执行S3步骤;
S3、调节驱动电机,使压力传感器的数值改变,位移传感器的位移幅值维持在设定的安全数值范围内;
S4、当位移传感器的位移幅值长期维持在非地震数值范围内时,调节驱动电机使压力传感器的数值恢复为0;
在地震过程中,若计算机出现故障,则启动备用电源和压电式电机控制器,由压电式电机控制器控制驱动电机。
2.根据权利要求1所述一种梁柱节点的复合抗震结构的控制方法,其特征在于,在步骤S3中调节驱动电机,使压力传感器的数值改变,位移传感器的位移幅值维持在设定的安全数值范围内的过程包括:调整驱动电机的驱动电流值I adjust ,I adjust =P out +I out +D out ;
其中,P out =Kp×e(t);I out =Ki×∫e(t)dt;D out =Kd×de(t)/dt;e(t)为位移传感器的实际位移幅值与复合阻尼器的最大允许位移幅值的差值;Kp为比例调节系数;Ki为积分调节系数;Kd为微分调节系数。
3.根据权利要求1所述的一种梁柱节点的复合抗震结构的控制方法,其特征在于,所述压电式电机控制器一侧与支撑片连接,另一侧通过环向定位球与端盖连接,使压电式电机控制器沿径向方向相对活塞杆移动;
所述压板包括上压板和下压板,所述支撑片包括上支撑片和下支撑片;在上压板与下压板之间、以及上支撑片与下支撑片之间形成安装槽,所述备用电源安装于安装槽内。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种梁柱节点的复合抗震结构的控制方法,其特征在于,所述复合阻尼器包括两组沿中心径向截面对称布置的变阻尼部分;
所述摩擦片、支撑片和压板均呈环状结构,多个驱动电机及压杆沿周向均匀布置。
5.根据权利要求1所述的一种梁柱节点的复合抗震结构的控制方法,其特征在于,所述活塞杆包括上活塞杆和下活塞杆;所述定阻尼部分包括上活塞板、下活塞板、上刚性筒、下刚性筒和弹簧;所述上活塞板与上活塞杆连接,所述上刚性筒与上活塞板连接;所述下活塞板与下活塞杆连接,所述下刚性筒与下活塞板连接;所述下刚性筒插入上刚性筒内,且下刚性筒与上刚性筒之间形成填充有粘弹性材料的填充间隙;所述弹簧一端与上活塞板连接,另一端与下活塞板连接。
6.根据权利要求1所述的一种梁柱节点的复合抗震结构的控制方法,其特征在于,所述第一梁体内设有顶部纵筋,所述顶部纵筋穿入柱体内并与柱体锚固;
所述第二梁体内设有斜向抗剪钢筋和底部纵筋;所述斜向抗剪钢筋包括依次相连的第一水平段、斜向段和第二水平段,所述第一水平段设于第二梁体内,所述斜向段呈斜向布置并依次穿过第二梁体和第一梁体,所述第二水平段穿入柱体内与柱体锚固;所述底部纵筋贯穿楔形开槽后穿入柱体内与柱体锚固,所述第二梁体的端面设有钢管,所述底部纵筋穿过钢管后再延伸至楔形开槽内形成无粘结段。
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