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一种基于电磁控制的自适应摩擦摆支座及复位方法

文献发布时间:2023-06-19 16:09:34



技术领域

本发明属于桥梁隔震技术领域,具体涉及一种基于电磁控制的自适应摩擦摆支座及复位方法。

背景技术

桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件,它负责将桥梁上部结构的反力和变形可靠的传递给下部结构。然而,支座历来被视为桥梁整体抗震性能上的薄弱环节,它的破坏会直接影响到梁体与桥墩的安全性。除了地震,某些生产活动引起的振动也会对建筑结构造成不同程度的破坏或累积损伤。因此,减隔震支座对桥梁的安全运维十分重要。

摩擦摆滑动隔震的方法造价低、施工简单、具有很强的承载能力,除具有一般平面滑动隔震系统的特点外,还具有良好的稳定性和复位功能和抗平扭能力,隔震效果较好,因此被广泛应用在桥梁领域。摩擦摆支座的隔震效果取决于其滑动面的曲率半径。增大滑动面半径,支座所能提供的水平向刚度减小,能提升上部结构的隔震效果,但也会增加支座的滑移量,当发生较大残余位移或上部建筑物自重不足时,摩擦摆支座不能完全复位。此外,由于传统摩擦摆支座缺乏竖向抗拉拔功能或抗拉拔能力不足,在地震竖向力作用下,桥梁还会发生倾覆。

现有的摩擦摆隔震支座产品主要集中在摩擦摆支座的滑动面的曲率半径或摩阻改进,以改善摩擦摆支座的减隔震能力及回复功能,或通过某一装置对上下座板进行竖向约束以增强抗拉拔功能。由于滑块与滑动面的摩擦系数与上部重力等因素有关,上述摩擦摆支座在实际使用时,无法根据地震力的大小实时控制支座的抗震能力与回复能力,其有效性无法得到保障。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种基于电磁控制的自适应摩擦摆支座,所述基于电磁控制的自适应摩擦摆支座解决了现有摩擦摆支座难以根据地震力大小实时控制其抗震能力、发生较大残余位移时难以完全复位以及抗拉拔能力弱的问题。

本发明还提出了一种复位方法。

根据本发明第一方面实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座,包括:

座板组件,包括相对设置的上支座板和下支座板,所述上支座板靠近所述下支座板的一侧开设有第一内槽,所述下支座板靠近所述上支座板的一侧开设有第二内槽,所述第一内槽和所述第二内槽相对设置,所述第一内槽的侧壁和所述第二内槽的侧壁皆设有电磁铁;

滑动组件,其上表面与所述第一内槽的底部滑动连接,下表面与所述第二内槽的底部滑动连接,所述滑动组件上设有与所述电磁铁一一对应的两个永磁体,所述电磁铁与所述永磁体相斥;所述滑动组件的侧壁上开设有凹槽;

复位组件,包括相对设置的上挡块和下挡块,以及多个第一弹性部件和多个第二弹性部件,所述上挡块的上表面与所述上支座板的下表面连接,所述上挡块靠近所述滑动组件的一侧分别通过多个所述第一弹性部件与所述滑动组件的侧壁连接,所述下挡块的下表面与所述下支座板的上表面连接,所述下挡块靠近所述滑动组件的一侧分别通过多个所述第二弹性部件与所述滑动组件的侧壁连接;所述上挡块和所述下挡块靠近所述滑动组件的一侧皆延伸至所述凹槽中;

传感器单元,用于检测每个所述第一弹性部件和所述第二弹性部件产生的形变信息;

控制组件,用于接收多个所述形变信息并调整输入所述电磁铁的电流大小。

根据本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座,至少具有如下技术效果:发生地震时,上支座板和下支座板带动上挡块和下挡块产生相对位移,滑动组件在座板组件中滑动,第一弹性部件和第二弹性部件被拉伸或压缩,通过传感器单元可以检测第一弹性部件和第二弹性部件的形变信息,通过控制组件可以根据形变信息得到上支座板和下支座板的位移量,从而可以调整输入电磁铁的电流大小,进而调整电磁铁的磁力大小,通过相斥的电磁铁和永磁体产生回复力,使得上支座板和下支座板复位。上挡块和下挡块靠近滑动组件的一侧皆延伸至凹槽中,相互嵌入限位,地震时可避免上支座板、下支座板与滑动组件的局部脱落,达到阻挡地震竖向力的目的,使得本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座具有抗拉拔能力。本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座解决了现有摩擦摆支座难以根据地震力大小实时控制其抗震能力、发生较大残余位移难以完全复位以及抗拉拔能力弱的问题。

根据本发明的一些实施例,所述滑动组件的侧壁上还开设有凹槽,所述上挡块和所述下挡块靠近所述滑动组件的一侧皆延伸至所述凹槽中。

根据本发明的一些实施例,所述第一内槽的底面设有上曲面滑板,所述第二内槽的底面设有下曲面滑板,所述滑动组件为双曲面球状衬板结构,所述双曲面球状衬板结构的上曲面与所述上曲面滑板滑动连接,所述双曲面球状衬板结构的下曲面与所述下曲面滑板滑动连接。

根据本发明的一些实施例,所述双曲面球状衬板结构的侧壁上开设有两个镶嵌槽,两个所述镶嵌槽用于一一对应嵌设两个所述永磁体。

根据本发明的一些实施例,每个所述镶嵌槽的槽口皆设有橡胶垫层,所述橡胶垫层用于将所述永磁体封在所述镶嵌槽中、以及隔离振动能量。

根据本发明的一些实施例,所述控制组件包括:

第一处理单元,用于接收每个所述复位组件中所述第一弹性部件产生的所述形变信息,并调整输入所述第一内槽中所述电磁铁的电流大小;

第二处理单元,用于接收每个所述复位组件中所述第二弹性部件产生的所述形变信息,并调整输入所述第二内槽中所述电磁铁的电流大小。

根据本发明的一些实施例,多个所述第一弹性部件呈环状设置在所述上挡块上靠近所述滑动组件的一侧,且相邻两个所述第一弹性部件等间距设置;多个所述第二弹性部件呈环状设置在所述下挡块上靠近所述滑动组件的一侧,且相邻两个所述第二弹性部件等间距设置。

根据本发明的一些实施例,每个所述第一弹性部件和所述第二弹性部件皆采用弹簧,每个所述弹簧皆套设有保护套筒。

根据本发明的一些实施例,所述上挡块的上表面通过螺栓与所述上支座板固定连接,所述下挡块的下表面通过所述螺栓与所述下支座板固定连接。

根据本发明第二方面实施例的复位方法,应用于第一方面实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座,所述复位方法包括以下步骤:

获取由所述传感器单元检测到的多个所述形变信息;

根据多个所述形变信息确定第一最大形变值和第二最大形变值,其中,所述第一最大形变值用于表征多个所述第一弹性部件产生的所述形变信息中的最大值,所述第二最大形变值用于表征多个所述第二弹性部件产生的所述形变信息中的最大值;

根据所述第一最大形变值和所述第二最大形变值分别调整输入两个所述电磁铁的电流大小,以使得所述上支座板和所述下支座板复位。

根据本发明实施例的复位方法,至少具有如下技术效果:发生地震时,根据地震力大小由传感器单元实时检测到的多个形变信息,从多个形变信息中选取第一最大形变值和第二最大形变值,分别对应于变形程度最大的第一弹性部件和第二弹性部件,根据第一最大形变值和第二最大形变值分别调整输入两个电磁铁的电流大小,可以针对上支座板和下支座板相对位移量最大的点进行电磁铁输入电流调整,以达到对上支座板和下支座板复位的目的。通过实时监测第一弹性部件和第二弹性部件的形变信息并调整输入电磁铁的电流大小,可确保自适应摩擦摆支座能够根据地震力大小实时控制其抗震能力,并保证其在发生较大残余位移时能够复位。本发明实施例的复位方法解决了现有摩擦摆支座难以根据地震力大小实时控制其抗震能力、发生较大残余位移难以完全复位的问题。

根据本发明的一些实施例,所述传感器单元包括多个压力传感器,每个所述形变信息皆由以下步骤得到:

获取由多个所述压力传感器检测到的多个压力信息;

将多个所述压力信息转换为多个所述形变信息。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座的正视剖面图;

图2是本发明实施例的座板组件的结构示意图;

图3是本发明实施例的滑动组件的结构示意图;

图4是图1中的局部A的结构图;

图5是图4中的局部B的结构图;

图6是图5中的局部C的结构图;

图7是本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座的俯视剖面图;

图8是本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座变形后的结构图。

附图标记:

座板组件100、上支座板110、上曲面滑板111、下支座板120、下曲面滑板121、电磁铁130;

滑动组件200、永磁体210、橡胶垫层220;

上挡块310、下挡块320、第一弹性部件330、第二弹性部件340、保护套筒350、螺栓360;

传感器单元400;

控制组件500、第一处理单元510、第二处理单元520。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。

在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图8描述根据本发明第一方面实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座。

根据本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座,包括座板组件100、滑动组件200、复位组件、传感器单元400和控制组件500。

座板组件100,包括相对设置的上支座板110和下支座板120,上支座板110靠近下支座板120的一侧开设有第一内槽,下支座板120靠近上支座板110的一侧开设有第二内槽,第一内槽和第二内槽相对设置,第一内槽的侧壁和第二内槽的侧壁皆设有电磁铁130;

滑动组件200,其上表面与第一内槽的底部滑动连接,下表面与第二内槽的底部滑动连接,滑动组件200上设有与电磁铁130一一对应的两个永磁体210,电磁铁130与永磁体210相斥;滑动组件200的侧壁上开设有凹槽;

复位组件,包括相对设置的上挡块310和下挡块320,以及多个第一弹性部件330和多个第二弹性部件340,上挡块310的上表面与上支座板110的下表面连接,上挡块310靠近滑动组件200的一侧分别通过多个第一弹性部件330与滑动组件200的侧壁连接,下挡块320的下表面与下支座板120的上表面连接,下挡块320靠近滑动组件200的一侧分别通过多个第二弹性部件340与滑动组件200的侧壁连接;上挡块310和下挡块320靠近滑动组件200的一侧皆延伸至凹槽中;

传感器单元400,用于检测每个第一弹性部件330和第二弹性部件340产生的形变信息;

控制组件500,用于接收多个形变信息并调整输入电磁铁130的电流大小。

当发生地震时,本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座产生如图8所示的变形,上支座板110和下支座板120带动复位组件中相对设置的上挡块310和下挡块320产生相对位移,滑动组件200在第一内槽和第二内槽构成的空腔中滑动,滑动过程中,滑动组件200的上表面与第一内槽的底部发生滑动摩擦,下表面与第二内槽的底部发生滑动摩擦,多个第一弹性部件330和多个第二弹性部件340被拉伸或压缩,上挡块310或下挡块320嵌入凹槽中,限制滑动组件200的向上位移,避免上支座板110和下支座板120与滑动组件200的局部脱离,能够阻挡地震竖向力。凹槽的设置也使得本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座结构更紧凑,稳定性更强。

传感器单元400包括多个压力传感器,多个压力传感器一一对应设置在多个第一弹性部件330和第二弹性部件340上远离滑动组件200的一侧,压力传感器的数量等于第一弹性部件330和第二弹性部件340的数量之和,多个压力传感器分别检测每个第一弹性部件330和第二弹性部件340拉伸或压缩产生的压力信息,并将多个压力信息传输至控制组件500,控制组件500根据多个压力信息中表征多个第一弹性部件330中变形程度最大的第一最大压力值,以及表征多个第二弹性部件340中变形程度最大的第二最大压力值,得出第一最大压力值对应的第一弹性部件330此时相对于初始状态的第一最大形变值,以及第二最大压力值对应的第二弹性部件340此时相对于初始状态的第二最大形变值,从而得出滑动组件200与座板组件100之间的最大相对位置,控制组件500再根据第一最大形变值和第二最大形变值调整输入两个电磁铁130的电流大小,从而调整两个电磁铁130的磁力大小,而电磁铁130与永磁体210的磁性相反,两者之间产生斥力,故在座板组件100内部可以形成回复力。

具体调节原则为:第一最大形变值和第二最大形变值越大,输入两个电磁铁130的电流越大,两个电磁铁130的磁力越大,电磁铁130与永磁体210之间的斥力越大,回复力就越大。通过调整电磁铁130的磁力大小从而调整回复力的大小,使得上支座板110和下支座板120复位。通过实时监测第一弹性部件330和第二弹性部件340的形变信息并调整输入电磁铁130的电流大小,可确保自适应摩擦摆支座能够根据地震力大小实时控制其抗震能力,并保证其在发生较大残余位移时能够复位。

需要说明的是,滑动组件200在滑动过程中,永磁体210与电磁铁130距离最近时表征滑动组件200的最大滑动点,即多个第一弹性部件330和多个第二弹性部件340中变形程度最大的位置,只需针对最大滑动点对电磁铁130进行输入电流调整即可,但这并不能看作是对本发明的限定,也可以考虑所有压力信息进行电磁铁130的输入电流调整。另外,永磁体210还可以替换为电磁铁130或其他磁性结构,其磁性始终与第一内槽和第二内槽中的电磁铁130相反即可,不能看作是对本发明的限定。另外,通过调整输入电磁铁130的电流大小控制电磁铁130的磁力大小为本领域技术人员可知的现有技术,在此不再对其原理进行详细说明,上述提到的具体调节原则不能看作是对本发明的限定,只要能通过调节输入两个电磁铁130的电流大小,从而调整两个电磁铁130的磁力大小,使得上支座板110和下支座板120复位即可。

在一些实施例中,传感器单元400还可以采用多个测距传感器,传感器单元400检测到的形变信息则为距离信息。多个测距传感器一一对应设置在上挡块310和下档块上靠近滑动组件200的一侧,测距传感器的数量等于第一弹性部件330和第二弹性部件340的数量之和,多个测距传感器分别检测上挡块310和下档块靠近滑动组件200的一侧到滑动组件200的距离信息,并将多个距离信息传输至控制组件500,控制组件500再根据上挡块310距离滑动组件200最近的第一距离值和下挡块320距离滑动组件200最近的第二距离值,得到第一最大形变值和第二最大形变值,再根据第一最大形变值和第二最大形变值调整输入两个电磁铁130的电流大小。需要说明的是,传感器单元400具体采用的传感器类型不能看作是对本发明的限定。

根据本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座,发生地震时,上支座板110和下支座板120带动上挡块310和下挡块320产生相对位移,滑动组件200在座板组件100中滑动,第一弹性部件330和第二弹性部件340被拉伸或压缩,通过传感器单元400可以检测第一弹性部件330和第二弹性部件340的形变信息,通过控制组件500可以根据形变信息得到上支座板110和下支座板120的位移量,从而可以调整输入电磁铁130的电流大小,进而调整电磁铁130的磁力大小,通过相斥的电磁铁130和永磁体210产生回复力,使得上支座板110和下支座板120复位。上挡块310和下挡块320靠近滑动组件200的一侧皆延伸至凹槽中,相互嵌入限位,地震时可避免上支座板110、下支座板120与滑动组件200的局部脱落,达到阻挡地震竖向力的目的,使得本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座具有抗拉拔能力。本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座解决了现有摩擦摆支座难以根据地震力大小实时控制其抗震能力、发生较大残余位移难以完全复位以及抗拉拔能力弱的问题。

在本发明的一些实施例中,参考图1至图3,第一内槽的底面设有上曲面滑板111,第二内槽的底面设有下曲面滑板121,滑动组件200为双曲面球状衬板结构,双曲面球状衬板结构的上曲面与上曲面滑板111滑动连接,双曲面球状衬板结构的下曲面与下曲面滑板121滑动连接。双曲面球状衬板结构的上曲面的曲面弧度与上曲面滑板111的曲面弧度相同,双曲面球状衬板结构的下曲面的曲面弧度与下曲面滑板121的曲面弧度相同,双曲面球状衬板结构中间部分的宽度大于两边部分的宽度,双曲面球状衬板结构在上曲面滑板111和下曲面滑板121之间滑动时,双曲面球状衬板结构的位置越靠近第一内槽和第二内槽的侧壁,滑动摩擦力越大,从而可以增加回复力。需要说明的是,双曲面球状衬板结构的上曲面的曲面弧度与上曲面滑板111的曲面弧度可以不相同,双曲面球状衬板结构的下曲面的曲面弧度与下曲面滑板121的曲面弧度也可以不相同,不能看作是对本发明的限定。

在本发明的一些实施例中,参考图3,双曲面球状衬板结构的侧壁上开设有两个镶嵌槽,两个镶嵌槽用于一一对应嵌设两个永磁体210。将永磁体210嵌入镶嵌槽中可以更好地固定永磁体210,防止永磁体210从双曲面球状衬板结构上脱落。

在本发明的一些实施例中,参考图3和图8,每个镶嵌槽的槽口皆设有橡胶垫层220,橡胶垫层220用于将永磁体210封在镶嵌槽中、以及隔离振动能量。橡胶垫层220可以将永磁体210封在镶嵌槽中,使得永磁体210不易脱落。当发生地震时,本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座受到水平方向的横向力作用,双曲面球状衬板结构在上曲面滑板111和下曲面滑板121之间滑动,双曲面球状衬板结构的侧壁上的橡胶垫层220受到撞击变形,可以隔离振动能量,需要说明的是,橡胶垫层220只能隔离部分振动能量,并不能隔离全部振动能量。

在本发明的一些实施例中,参考图4至图7,控制组件500包括第一处理单元510和第二处理单元520。第一处理单元510,用于接收每个复位组件中第一弹性部件330产生的形变信息,并调整输入第一内槽中电磁铁130的电流大小;第二处理单元520,用于接收每个复位组件中第二弹性部件340产生的形变信息,并调整输入第二内槽中电磁铁130的电流大小。若传感器单元400采用压力传感器,第一处理单元510通过每个上挡块310中开设的传感器导线孔与压力传感器连接,通过每个上挡块310中开设的电磁铁130导线孔与第一内槽侧壁上的电磁铁130连接,第二处理单元520通过每个下挡块320中开设的传感器导线孔与压力传感器连接,通过每个下挡块320中开设的电磁铁130导线孔与第二内槽侧壁上的电磁铁130连接,第一处理单元510和第二处理单元520接收由压力传感器检测的每个复位组件中第一弹性部件330和第二弹性部件340产生的形变信息,并调整输入两个电磁铁130的电流大小,进而调整两个电磁铁130的磁力大小,从而可以调整回复力的大小,使得上支座板110和下支座板120复位。需要说明的是,第一处理单元510和第二处理单元520既可以在同一处理器中,也可以分别在两个处理器中,具体结构不能看作是对本发明的限定。

在本发明的一些实施例中,参考图7,多个第一弹性部件330呈环状设置在上挡块310上靠近滑动组件200的一侧,且相邻两个第一弹性部件330等间距设置;多个第二弹性部件340呈环状设置在下挡块320上靠近滑动组件200的一侧,且相邻两个第二弹性部件340等间距设置。多个第一弹性部件330呈环状设置在上挡块310上靠近滑动组件200的一侧,多个第二弹性部件340呈环状设置在下挡块320上靠近滑动组件200的一侧,可以检测不同方向的横向力,从而可以得到更准确的表征多个第一弹性部件330中变形程度最大的第一最大形变值,以及表征多个第二弹性部件340中变形程度最大的第二最大形变值,能根据第一最大形变值和第二最大形变值更快更准确地调整输入两个电磁铁130的电流,使上支座板110和下支座板120复位。相邻两个第一弹性部件330等间距设置、相邻两个第二弹性部件340等间距设置可以使多个第一弹性部件330和多个第二弹性部件340受力均匀,更有利于上支座板110和下支座板120的复位。

在本发明的一些实施例中,参考图7,第一弹性部件330和第二弹性部件340的数量皆为四个,四个第一弹性部件330呈环状设置在上挡块310上靠近滑动组件200的一侧,且相邻两个第一弹性部件330等间距设置,四个第二弹性部件340呈环状设置在下挡块320上靠近滑动组件200的一侧,且相邻两个第二弹性部件340等间距设置,四个第二弹性部件340与四个第一弹性部件330一一对应相对设置,相对的两组第一弹性部件330和相对的两组第二弹性部件340可以在同一方向上的横向力进行隔振,以使得上支座板110和下支座板120复位。在此,需要说明的是,第一弹性部件330和第二弹性部件340的具体数量和设置间距可以进行变换,不能看作是对本发明的限定。

在本发明的一些实施例中,参考图6,每个第一弹性部件330和第二弹性部件340皆采用弹簧,每个弹簧皆套设有保护套筒350。弹簧的成本低,在弹簧上套设保护套筒350则可以延长弹簧的使用寿命。需要说明的是,弹簧的具体类型可以按实际需求选择,不能看作是对本发明的限定。

在本发明的一些实施例中,参考图5,上挡块310的上表面通过螺栓360与上支座板110固定连接,下挡块320的下表面通过螺栓360与下支座板120固定连接。螺栓360连接可以将上挡块310稳定地固定在上支座板110上,将下挡块320稳定地固定在下支座板120上,不易脱落,也可以采用其他的固定连接方式,不能看作是对本发明的限定。

下面参考图1至图8描述根据本发明第二方面实施例的复位方法。

根据本发明实施例的复位方法,包括以下步骤:

获取由传感器单元400检测到的多个形变信息;

根据多个形变信息确定第一最大形变值和第二最大形变值,其中,第一最大形变值用于表征多个第一弹性部件330产生的形变信息中的最大值,第二最大形变值用于表征多个第二弹性部件340产生的形变信息中的最大值;

根据第一最大形变值和第二最大形变值分别调整输入两个电磁铁130的电流大小,以使得上支座板110和下支座板120复位。

当发生地震时,本发明实施例的基于电磁控制的自适应摩擦摆支座产生如图8所示的变形,上支座板110和下支座板120带动复位组件中相对设置的上挡块310和下挡块320产生相对位移,滑动组件200在第一内槽和第二内槽构成的空腔中滑动,滑动过程中,滑动组件200的上表面与第一内槽的底部发生滑动摩擦,下表面与第二内槽的底部发生滑动摩擦,多个第一弹性部件330和多个第二弹性部件340被拉伸或压缩。

传感器单元400包括多个压力传感器,多个压力传感器分别检测每个第一弹性部件330和第二弹性部件340拉伸或压缩产生的压力信息,根据多个压力信息确定表征多个第一弹性部件330中变形程度最大的第一最大压力值,以及表征多个第二弹性部件340中变形程度最大的第二最大压力值,得出第一最大压力值对应的第一弹性部件330此时相对于初始状态的第一最大形变值,以及第二最大压力值对应的第二弹性部件340此时相对于初始状态的第二最大形变值,从而得出滑动组件200与座板组件100之间的最大相对位置,再根据第一最大形变值和第二最大形变值调整输入两个电磁铁130的电流大小,从而调整两个电磁铁130的磁力大小,而电磁铁130与永磁体210的磁性相反,两者之间产生斥力,故在座板组件100内部可以形成回复力。

具体调节原则为:第一最大形变值和第二最大形变值越大,输入两个电磁铁130的电流越大,两个电磁铁130的磁力越大,电磁铁130与永磁体210之间的斥力越大,回复力就越大。通过调整电磁铁130的磁力大小从而调整回复力的大小,使得上支座板110和下支座板120复位。

需要说明的是,上述提到的具体调节原则不能看作是对本发明的限定,只要能通过调节输入两个电磁铁130的电流大小,从而调整两个电磁铁130的磁力大小,使得上支座板110和下支座板120复位即可。

在一些实施例中,传感器单元400还可以采用多个测距传感器,传感器单元400检测到的形变信息则为距离信息。多个测距传感器一一对应设置在上挡块310和下档块上靠近滑动组件200的一侧,测距传感器的数量等于第一弹性部件330和第二弹性部件340的数量之和,多个测距传感器分别检测上挡块310和下档块靠近滑动组件200的一侧到滑动组件200的距离信息,并将多个距离信息传输至控制组件500,控制组件500再根据上挡块310距离滑动组件200最近的第一距离值和下挡块320距离滑动组件200最近的第二距离值,得到第一最大形变值和第二最大形变值,再根据第一最大形变值和第二最大形变值调整输入两个电磁铁130的电流大小。需要说明的是,传感器单元400具体采用的传感器类型不能看作是对本发明的限定。

根据本发明实施例的复位方法,发生地震时,根据地震力大小由传感器单元400实时检测到的多个形变信息,从多个形变信息中选取第一最大形变值和第二最大形变值,分别对应于变形程度最大的第一弹性部件330和第二弹性部件340,根据第一最大形变值和第二最大形变值分别调整输入两个电磁铁130的电流大小,可以针对上支座板110和下支座板120相对位移量最大的点进行电磁铁130输入电流调整,以达到对上支座板110和下支座板120复位的目的。通过实时监测第一弹性部件330和第二弹性部件340的形变信息并调整输入电磁铁130的电流大小,可确保自适应摩擦摆支座能够根据地震力大小实时控制其抗震能力,并保证其在发生较大残余位移时能够复位。本发明实施例的复位方法解决了现有摩擦摆支座难以根据地震力大小实时控制其抗震能力、发生较大残余位移难以完全复位的问题。

在本发明的一些实施例中,传感器单元400包括多个压力传感器,每个形变信息皆由以下步骤得到:

获取由多个压力传感器检测到的多个压力信息;

将多个压力信息转换为多个形变信息。

传感器单元400包括多个压力传感器,多个压力传感器一一对应设置在多个第一弹性部件330和第二弹性部件340上远离滑动组件200的一侧,压力传感器的数量等于第一弹性部件330和第二弹性部件340的数量之和,多个压力传感器分别检测每个第一弹性部件330和第二弹性部件340拉伸或压缩产生的压力信息,根据多个压力信息确定表征多个第一弹性部件330中变形程度最大的第一最大压力值,以及表征多个第二弹性部件340中变形程度最大的第二最大压力值,得出第一最大压力值对应的第一弹性部件330此时相对于初始状态的第一最大形变值,以及第二最大压力值对应的第二弹性部件340此时相对于初始状态的第二最大形变值,从而得出滑动组件200与座板组件100之间的最大相对位置,再根据第一最大形变值和第二最大形变值调整输入两个电磁铁130的电流大小,从而调整两个电磁铁130的磁力大小,而电磁铁130与永磁体210的磁性相反,两者之间产生斥力,故在座板组件100内部可以形成回复力。

具体调节原则为:第一最大形变值和第二最大形变值越大,输入两个电磁铁130的电流越大,两个电磁铁130的磁力越大,电磁铁130与永磁体210之间的斥力越大,回复力就越大。通过调整电磁铁130的磁力大小从而调整回复力的大小,使得上支座板110和下支座板120复位。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

相关技术
  • 一种基于电磁控制的自适应摩擦摆支座及复位方法
  • 一种自限位复位摩擦系数可变的复合摩擦摆支座
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