CN207863174U - 一种智能双向自复位摩擦摆支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能双向自复位摩擦摆支座，包括双向自复位摩擦摆支座本体和智能传感系统，所述双向自复位摩擦摆支座本体包括上支座板、下支座板和支座主体，所述上支座板和下支座板的内壁上分别设有第一不锈钢板和第二不锈钢板，所述上支座板的两侧分别设有第一滑槽，所述下支座板的两侧分别设有第二滑槽，所述第一不锈钢板和第二不锈钢板之间从上到下依次设置有第一平面滑板、球冠板、球面滑板、所述的支座主体和第二平面滑板，且所述第一平面滑板、球冠板、球面滑板、支座主体、第二平面滑板可相对两第一滑槽和两第二滑槽进行前、后、左、右滑动。采用上述结构，其有益效果是：水平变形能力大，能更好的保护建筑结构的安全。

Description

一种智能双向自复位摩擦摆支座

技术领域

本实用新型属于土木工程结构隔震技术领域，具体的说，是关于一种智能双向自复位摩擦摆支座。

背景技术

支座是建筑结构和桥梁结构中用于连接上部结构(如建筑主体等)和下部结构(如地基等)的重要节点构件，必须既有足够的承载力，又对上部结构的位移和转角变形的约束尽可能地小，还应便于安装、养护和维修。

现有的实际震害表明：节点支座破坏是导致建筑结构或桥梁结构上部结构破坏的最常见的破坏形式之一。同时，在结构的日常使用过程中，因为支座本身的质量问题导致的结构破坏、倒塌事件也时有发生。作为结构中重要节点的支座一旦失效，就会导致结构中传力方式发生改变，从而对结构其它部位抗震性能有不利的影响，进一步加重结构破坏或震害。以往对支座安全性的评估都是采用拆卸后逐一检测的方法，这对于大型工程来说是一项既耗时又费力的方法，在突发事件后难以及时获知支座的损伤情况。因此，对重要部位的节点支座实行实时健康监测更具有实用价值。

中国专利文献CN203451989U公开了一种具有自检测功能的摩擦摆隔震支座，包括一个薄膜式压力传感器，该薄膜式压力传感器位于铰接滑块的弧形表面，前表面与支座板的滑动面相接触。但是采用该薄膜式压力传感器，只能检测铰接滑块的弧形表面这一区域的物理和力学特性变化，不能全方位的反应支座的自复位能力和力学特性变化。而且，每次加工时，都需要单独再安装薄膜式压力传感器，其安装不方便。此外，其下铰接滑块只能相对下支座板和上支座板进行左右滑动，因此水平变形能力范围小。

实用新型内容

本实用新型的目的是改进现有技术的不足，提供一种可以双向运动的智能双向自复位摩擦摆支座。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能双向自复位摩擦摆支座，包括双向自复位摩擦摆支座本体和智能传感系统，所述双向自复位摩擦摆支座本体包括上支座板、下支座板和支座主体，所述上支座板和下支座板的内壁上分别设有第一不锈钢板和第二不锈钢板，所述上支座板的两侧分别设有横截面呈L型的第一滑槽，所述下支座板的两侧分别设有纵截面呈L型的第二滑槽，所述第一不锈钢板和第二不锈钢板之间从上到下依次设置有第一平面滑板、球冠板、球面滑板、所述的支座主体和第二平面滑板，且所述第一平面滑板、球冠板、球面滑板、支座主体、第二平面滑板可相对两第一滑槽和两第二滑槽进行前、后、左、右滑动，从而使双向自复位摩擦摆支座本体具有更大的水平变形能力，能更好的保护建筑结构的安全。

根据本实用新型，所述智能传感系统包括第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料、数据采集与传输系统、数据分析与预警系统；

所述第一智能材料与第一平面滑板一体成型，用于实时输出该处的物理和力学特性变化，反映支座水平面内纵轴方向的力学特性变化；所述第二智能材料与所述球面滑板一体成型，用于实时输出该处的物理和力学特性变化，反映支座水平面内的自复位能力与力学特性变化；所述第三智能材料与第二平面滑板一体成型，用于实时输出该处的物理和力学特性变化，反映支座水平面内横轴方向的力学特性变化，所述第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料均与所述数据采集与传输系统连接；所述数据采集与传输系统和数据分析与预警系统连接。

进一步的，所述智能传感系统还包括第四智能材料，所述第四智能材料与第二不锈钢板一体成型，用于实时输出该处的物理和力学特性变化，反映支座水平面内的自复位能力与力学特性变化。

进一步的，所述第四智能材料与所述数据采集与传输系统连接。

根据本实用新型，所述第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料和第四智能材料可为压电材料、形状记忆合金或电流变液等。

根据本实用新型，所述第一不锈钢板与上支座板焊接连接，所述第二不锈钢板与下支座板焊接连接。

根据本实用新型，所述第一平面滑板与所述球冠板通过焊接连接，所述球冠板与球面滑板通过焊接连接，所述球面滑板与支座主体通过焊接连接，所述支座主体与第二平面滑板通过焊接连接。

根据本实用新型，所述数据采集与传输系统具有数据的本地存储功能，可以避免由于后续系统的问题而造成数据遗失。

根据本实用新型，所述数据采集与传输系统与所述第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料和第四智能材料通过无线传输或者有线传输数据。

根据本实用新型，所述数据分析与预警系统为采用安装LabVIEW等程序语言编写的结合多传感器信息融合技术的数据分析评估软件的计算机。

本实用新型的智能双向自复位摩擦摆支座，其有益效果是：

1、由于支座主体可以相对上支座板和下支座板进行左右方向以及前后方向上的相对运动，因此其水平变形能力大，能更好的保护建筑结构的安全；

2、第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料和第四智能材料的设置，能够实时监测支座在使用过程中的受力状态(包括力、变形等)和物理状态(包括温度等)，便于准确获得支座的健康状况，

3、第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料和第四智能材料的设置，解决了现有的智能双向自复位摩擦摆支座不能全面监测到支座的关键受力部位的数据的问题，进一步避免了作为结构中重要节点的支座在使用或强震作用下发生突然破坏，有利于提高结构的安全性，其实用价值和经济效益高，可广泛地适用于建筑、桥梁等土木工程结构的日常使用；

4、数据采集与传输系统具有数据的本地存储功能，可以避免由于后续系统的问题而造成数据遗失；同时，其具有传输功能，用户不必到现场就可便捷地获得支座的状态信息；

5、数据分析与预警系统，数据分析与预警系统分析评估得到支座的健康状况，并给出安全预警信号，因此可以避免桥梁等建筑的倒塌。

附图说明

图1为本实用新型的智能双向自复位摩擦摆支座的俯视图示意图；

图2为图1的A-A剖面图示意图；

图3为图1的B-B剖面图示意图；

图4为本实用新型的智能传感系统的模块图示意图。

具体实施方式

以下结合具体附图，对本实用新型的智能双向自复位摩擦摆支座作进一步详细说明。在本实施例的描述中，除非另有说明，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“上”、“下”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的支座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实用新型的限制。

如图1-4所示，为本实用新型的一种智能双向自复位摩擦摆支座，包括双向自复位摩擦摆支座本体和智能传感系统20，所述双向自复位摩擦摆支座本体包括上支座板1、下支座板2和支座主体10，所述上支座板1和下支座板2的内壁上分别设有第一不锈钢板3和第二不锈钢板4，所述上支座板1的两侧分别设有横截面呈L型的第一滑槽5，所述下支座板2的两侧分别设有纵截面呈L型的第二滑槽6，所述第一不锈钢板3和第二不锈钢板4之间从上到下依次设置有第一平面滑板11、球冠板12、球面滑板13、所述的支座主体10和第二平面滑板14，且所述的第一平面滑板11、球冠板12、球面滑板13、支座主体10、第二平面滑板14可相对两第一滑槽5和两第二滑槽6进行前、后、左、右滑动。

所述智能传感系统20包括第一智能材料21、第二智能材料22、第三智能材料23、数据采集与传输系统25、数据分析与预警系统26；所述第一智能材料21与第一平面滑板11一体成型，用于实时输出该处的物理和力学特性变化，反映支座水平面内纵轴方向的力学特性变化；所述第二智能材料22与所述球面滑板13一体成型，用于实时输出该处的物理和力学特性变化，反映支座水平面内的自复位能力与力学特性变化；所述第三智能材料23与第二平面滑板14一体成型，用于实时输出该处的物理和力学特性变化，反映支座水平面内横轴方向的力学特性变化，所述第一智能材料21、第二智能材料22、第三智能材料23均与所述数据采集与传输系统25连接；所述数据采集与传输系统25和数据分析与预警系统26连接。

所述智能传感系统20还包括第四智能材料24，所述第四智能材料24与第二不锈钢板4一体成型，用于实时输出该处的物理和力学特性变化，反映支座水平面内的自复位能力与力学特性变化。

所述第四智能材料24与所述数据采集与传输系统25连接。

所述第一智能材料21、第二智能材料22、第三智能材料23和第四智能材料24可为压电材料、形状记忆合金或电流变液等。

所述第一不锈钢板3与上支座板1焊接连接，所述第二不锈钢板4与下支座板2焊接连接。

所述第一平面滑板11与所述球冠板12通过焊接连接，所述球冠板12与球面滑板13通过焊接连接，所述球面滑板13与支座主体10通过焊接连接，所述支座主体10与第二平面滑板14通过焊接连接。

所述数据采集与传输系统25具有数据的本地存储功能，与所述第一智能材料21、第二智能材料22、第三智能材料23和第四智能材料24通过无线传输或者有线传输数据。

所述数据分析与预警系统26为采用安装LabVIEW等程序语言编写的结合多传感器信息融合技术的数据分析评估软件的计算机。

使用时，数据采集与传输系统25有本地存储功能，可对数据进行远程传输，将第一智能材料21、第二智能材料22、第三智能材料23和第四智能材料24传输的信号经过转化后传输给数据分析与预警系统26，数据分析与预警系统26分析评估得到支座的健康状况，并给出安全预警信号，因此可以避免桥梁等建筑的倒塌。

当建筑结构件震动时，所述支座主体10可相对上支座板1和下支座板2进行左右方向以及前后方向上的相对运动，其水平变形能力大，能更好的保护建筑结构的安全。

应当指出，本实用新型的智能材料的数量可根据工程实际而定。同时，本实用新型的双向自复位摩擦摆支座本体的具体构造和尺寸可根据工程实际支座形式而定。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，包括双向自复位摩擦摆支座本体和智能传感系统，所述双向自复位摩擦摆支座本体包括上支座板、下支座板和支座主体，所述上支座板和下支座板的内壁上分别设有第一不锈钢板和第二不锈钢板，所述上支座板的两侧分别设有横截面呈L型的第一滑槽，所述下支座板的两侧分别设有纵截面呈L型的第二滑槽，所述第一不锈钢板和第二不锈钢板之间从上到下依次设置有第一平面滑板、球冠板、球面滑板、所述的支座主体和第二平面滑板，且所述第一平面滑板、球冠板、球面滑板、支座主体、第二平面滑板可相对两第一滑槽和两第二滑槽进行前、后、左、右滑动。

2.如权利要求1所述的智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，所述智能传感系统包括第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料、数据采集与传输系统、数据分析与预警系统；

所述第一智能材料与第一平面滑板一体成型，所述第二智能材料与所述球面滑板一体成型，所述第三智能材料与第二平面滑板一体成型，所述第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料均与所述数据采集与传输系统连接；所述数据采集与传输系统和数据分析与预警系统连接。

3.如权利要求2所述的智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，所述智能传感系统还包括第四智能材料，所述第四智能材料与第二不锈钢板一体成型。

4.如权利要求3所述的智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，所述第四智能材料与所述数据采集与传输系统连接。

5.如权利要求4所述的智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，所述第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料和第四智能材料为压电材料、形状记忆合金或电流变液。

6.如权利要求1所述的智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，所述第一不锈钢板与上支座板焊接连接，所述第二不锈钢板与下支座板焊接连接。

7.如权利要求1所述的智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，所述第一平面滑板与所述球冠板通过焊接连接，所述球冠板与球面滑板通过焊接连接，所述球面滑板与支座主体通过焊接连接，所述支座主体与第二平面滑板通过焊接连接。

8.如权利要求2所述的智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，所述数据采集与传输系统具有数据的本地存储功能。

9.如权利要求4所述的智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，所述数据采集与传输系统与所述第一智能材料、第二智能材料、第三智能材料和第四智能材料通过无线传输或者有线传输数据。

10.如权利要求2所述的智能双向自复位摩擦摆支座，其特征在于，所述数据分析与预警系统为采用安装LabVIEW程序语言编写的结合多传感器信息融合技术的数据分析评估软件的计算机。