CN206971453U - 一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，包括：用于测量地震波状态的测振传感器，设于上下设置的地梁之间；用于输出与测振传感器测量信号等值反向的信号的信号转换器，连接测振传感器；上位机，连接信号转换器；用于产生与地震作用等值反向的力的反向振动器，分别紧贴设置在上下设置的地梁外壁上，并连接上位机。与现有技术相比，本实用新型保证建筑结构安全，在桥梁或建筑结构的振动控制中具有广泛的工程应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及抗冲减振及灾害防护技术，尤其是涉及一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置。
背景技术
目前，对于桥梁以及其他建筑结构的抗振措施主要是通过增加桥梁结构、构件自身的强度、延性、耗能能力来实现，隔震桥梁结构是在每个桥墩墩顶和主梁之间设置橡胶隔震支座隔离水平地震能量向上部输入，达到降低全桥水平地震作用的目的，由于隔震层的“隔震”“吸震”作用，减轻了地震对上部结构造成的损坏，但是在实际生活中，无论是设置阻尼器还是设置隔震措施等都只是减小结构层与层之间的变形和构件内力的方法，而隔震垫也不能将下部结构和上部结构完全隔离开来，所以不能完全减隔震，而且无论是设置阻尼器还是设置隔震装置，它们都是被动地控制地震反应，都是在地震产生一定的加速度之后才开始作用，由于传统的减震措施只是部分降低地震带给结构的损坏，所以在多震或者遭受罕遇地震的地区，还是会造成桥梁断落或者房屋倒塌等事故。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，保证建筑结构安全，在桥梁或建筑结构的振动控制中具有广泛的工程应用前景。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，包括：
用于测量地震波状态的测振传感器，设于上下设置的地梁之间；
用于输出与测振传感器测量信号等值反向的信号的信号转换器，连接测振传感器；
上位机，连接信号转换器；
用于产生与地震作用等值反向的力的反向振动器，分别紧贴设置在上下设置的地梁外壁上，并连接上位机。
所述测振传感器为多个，多个测振传感器均布嵌入于上下设置的地梁之间。
所述反向振动器为多个，每个测振传感器的两侧分别对称设置一反向振动器。
所述测振传感器采用加速度传感器。
所述上位机与反向振动器无线连接。
所述信号转换器嵌入于上下设置的地梁之间，所述上位机与信号转换器无线连接。
所述上位机连接有用于存储地震作用数据的存储器。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1. 本实用新型隔震的原理是让反向振动器产生与地震作用相反的作用力从而抵消掉地震作用，所以可以实现基础和上部结构不分离的情况下完全抵消地震作用。
2. 本实用新型并不是像现有的减震措施是被动地产生作用力来减小地震作用，而是在地震信号传来之后主动产生激励信号使得反向振动器产生与地震作用相反的力从而抵消地震作用，属于主动抗震，具有更好的抗震效果，从而达到真正的零振动。
3. 上位机还可与反向振动器和信号转换器无线连接，避免繁琐的布线工作，上位机连接有用于存储地震作用的存储器，不仅可以实现激励信号的可视化，可得到地震反应的其他物理量，用以定量估计地震作用，以便在工程结构抗震设计中应用。
4. 分别设置多个测振传感器与反向振动器，在准确测量建筑不同位置的地震作用的同时，同时保证准确对应测量位置进行均匀反振，避免反振作用过大或过小。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图。
图中，1、测振传感器，2、信号转换器，3、上位机，4、反向振动器，5、上地梁，6、下地梁，7、板，8、柱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置包括测振传感器1、信号转换器2、上位机3和反向振动器4，测振传感器1在桥梁或者建筑结构施工的过程中就安装在地基和上层结构之间，本实施例中，测振传感器1采用加速度传感器，设置在上下设置的上地梁5与下地梁6之间，上地梁5的直角拐弯顶面处由下至上依次设置加强固定的板7与用于支撑的柱8，测振传感器1接收地震作用传来的信号，测量地震波状态，信号转换器2连接测振传感器1，在接收到地震波（图1中A所示为地震波）后进行分析得到与测振传感器1感受到的加速度信号等值反向的信号，上位机3分别连接信号转换器2和反向振动器4，反向振动器4分别紧贴设置在上下设置的地梁外壁上，反向振动器4在接收到加速度激励信号后控制自身产生的力与地震作用等值相反，使得桥梁或建筑主结构的震动反应得到抵消，且该加速度激励信号全程由上位机3控制。
测振传感器1为多个，均满足高精度要求，多个测振传感器1在桥梁或者建筑结构建造过程中预先均布嵌入于上下设置的地梁之间。当地震波传来之后，测振传感器1将信号传给信号转换器2。
反向振动器4为多个，每个测振传感器1的两侧分别对称设置一反向振动器4，在准确测量建筑不同位置的地震作用的同时，同时保证准确对应测量位置进行均匀反振，避免反振作用过大或过小。
信号转换器2与测振传感器1一样预先埋设，嵌入于上下设置的地梁之间。信号转换器2收来自测振传感器1的信号后转换为激励信号，并通过上位机3传给反向振动器4，使得反向振动器4控制结构产生的力与地震作用等值相反，使得主结构的震动反应得到抵消，从而达真正的零振动。
上位机3还可与反向振动器4和信号转换器2无线连接，避免繁琐的布线工作，上位机3连接有用于存储地震作用数据的存储器，不仅可以实现激励信号的可视化，可得到地震反应的其他物理量，用以定量估计地震作用，以便在工程结构抗震设计中应用。
本实用新型由于其隔震的原理是让反向振动器4产生与地震作用相反的作用力从而抵消掉地震作用，所以可以实现基础和上部结构不分离的情况下完全抵消地震作用。另外本实用新型并不是像现有的减震措施是被动地产生作用力来减小地震作用，而是在地震信号传来之后主动产生激励信号使得反向振动器4产生与地震作用相反的力从而抵消地震作用，属于主动抗震，具有更好的抗震效果。
Claims (7)
1.一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，其特征在于，包括：
用于测量地震波状态的测振传感器（1），设于上下设置的地梁之间；
用于输出与测振传感器（1）测量信号等值反向的信号的信号转换器（2），连接测振传感器（1）；
上位机（3），连接信号转换器（2）；
用于产生与地震作用等值反向的力的反向振动器（4），分别紧贴设置在上下设置的地梁外壁上，并连接上位机（3）。
2.根据权利要求1所述的一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，其特征在于，所述测振传感器（1）为多个，多个测振传感器（1）均布嵌入于上下设置的地梁之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，其特征在于，所述反向振动器（4）为多个，每个测振传感器（1）的两侧分别对称设置一反向振动器（4）。
4.根据权利要求1所述的一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，其特征在于，所述测振传感器（1）采用加速度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，其特征在于，所述上位机（3）与反向振动器（4）无线连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，其特征在于，所述信号转换器（2）嵌入于上下设置的地梁之间，所述上位机（3）与信号转换器（2）无线连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置，其特征在于，所述上位机（3）连接有用于存储地震作用数据的存储器。
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| CN201720893765.1U CN206971453U (zh) | 2017-07-22 | 2017-07-22 | 一种用于抵消建筑结构地震作用的抗振装置 |
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| CN (1) | CN206971453U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112502031A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-16 | 河海大学 | 一种自适应抗震降噪方法、装置及桥墩 |
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2017
- 2017-07-22 CN CN201720893765.1U patent/CN206971453U/zh not_active Expired - Fee Related
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