[发明专利]一种摩擦摆隔振装置及其压力监测结构

说明书

技术领域

本发明涉及隔振装置领域，具体来说，是涉及一种可以实时监测健康状况具有自诊断功能的摩擦摆隔振装置及其压力监测结构。

背景技术

目前普遍应用的隔震支座主要包括铅芯橡胶隔振装置、高阻尼橡胶隔振装置和摩擦摆隔振装置。但各种橡胶材质制成的支座由于竖向承载力较低，耐久性较差，不能单独应用于上部结构很重并对水平位移要求较大的大型构筑物中，此时，就需用到摩擦摆隔振装置。

摩擦摆隔振装置是一种有效的干摩擦滑移隔震体系，具有良好的力学性能，并能取得较好的隔震效果。其主要原理是将构筑物与地面隔离，利用滑动面的设计来延长构筑物的振动周期，以大幅度减少结构地震作用的动力放大作用，它还可利用滑动面与滑块之间的摩擦来消耗能量，减少地震能量对构筑物的破坏。

从以往桥梁的破坏情况来看，大部分破坏发生在桥梁的隔振装置处，隔振装置作为主要的传力构件，隔振装置失效将导致整个桥梁的整体倒塌，造成不可估量的严重后果，隔振装置性能的长期稳定性的对于桥梁整体安全性具有重要的意义。

但就目前来说，还没有一种可以监测支座健康状况的设备，或者具有压力监测功能的隔振装置，也曾有人试图采用传感器来检测隔振装置的受力情况，但是一般的传感器无法放到隔振装置中，即使可以放至隔振装置中，也会影响隔振装置的受力，产生不良影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种摩擦摆隔振装置及其压力监测结构，可以实时监测摩擦摆隔振装置的受力情况，从而判断摩擦摆隔振装置的健康状况；具有较好的耐疲劳性能，稳定性高；体积小，对隔振装置的力学性能影响较小。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于摩擦摆隔振装置的压力监测结构，包括：可装设在摩擦摆隔振装置所具有的顶支撑滑座或底支撑滑座中的合金电阻，合金电阻通过分子键与顶支撑滑座或底支撑滑座连接一体，形成用以感应支座竖向压力的惠斯登电桥的合金薄膜应变单元，其中：外界荷载作用在顶支撑滑座或底支撑滑座上引起合金薄膜应变单元的形变，合金薄膜应变单元将产生用以监测摩擦摆隔振装置竖向压力的电压信号；顶支撑滑座或底支撑滑座包括支座板和可滑动连接在支座上的铰接滑块，合金薄膜应变单元设在支座板和铰接滑块之间，铰接滑块一侧涂设有低摩擦材料或低摩擦涂层，用以与支座的滑动面相接触。

优选的，支座的滑动面为曲面，铰接滑块的一侧表面设为弧面，其与支座的滑动面具有相同的曲率半径，合金薄膜应变单元可嵌装在铰接滑块上，与铰接滑块的弧面保持平齐；低摩擦材料或低摩擦涂层包括聚四氟乙烯材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案是：一种用于摩擦摆隔振装置的压力监测结构，包括：不锈钢膜片，用以嵌装在摩擦摆隔振装置所具有的顶支撑滑座或底支撑滑座中感应外界荷载；装设在不锈钢膜片上的合金电阻，合金电阻通过分子键与不锈钢膜片连接一体，形成用以感应支座竖向压力的惠斯登电桥的合金薄膜应变单元，其中：外界荷载作用在顶支撑滑座或底支撑滑座上引起合金薄膜应变单元的形变，合金薄膜应变单元将产生用以监测摩擦摆隔振装置竖向压力的电压信号。

优选的，顶支撑滑座或底支撑滑座包括支座和可滑动连接在支座上铰接滑块；不锈钢膜片具有合金电阻的一侧涂设有低摩擦材料或低摩擦涂层，用以与支座的滑动面接触。

优选的，支座的滑动面为曲面，铰接滑块的一侧表面设为弧面，其与支座的滑动面具有相同的曲率半径；不锈钢膜片和合金电阻可嵌装在铰接滑块上，与铰接滑块的弧面保持平齐。

优选的，低摩擦材料或低摩擦涂层包括聚四氟乙烯材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案是：一种摩擦摆隔振装置，包括：顶支撑滑座和铰连在顶支撑滑座上的底支撑滑座，底支撑滑座具有底支座板和可滑动的适配连接在底支座板上的底铰接滑块，其特征在于，底铰接滑块朝向底支座板滑动面的一侧嵌入不锈钢膜片，不锈钢膜片上装设合金电阻，合金电阻通过分子键与不锈钢膜片连接一体，形成用以感应隔震装置竖向压力惠斯登电桥的合金薄膜应变单元，其中：外界荷载作用在顶支撑滑座或底支撑滑座上引起合金薄膜应变单元的形变，合金薄膜应变单元将产生用以监测摩擦摆隔振装置竖向压力的电压信号；底支座板的滑动面设为曲面。

优选的，底铰接滑块装设不锈钢膜片及合金电阻的一侧设为弧面，其与底支座板的滑动面具有相同的曲率半径；嵌装在底铰接滑块上的不锈钢膜片和合金电阻与铰接滑块的弧面保持平齐。

优选的，底铰接滑块嵌装不锈钢膜片和合金电阻的一侧涂设有低摩擦材料或低摩擦涂层，低摩擦材料或低摩擦涂层与底支座板的滑动面相接触。