[发明专利]智能三维隔震与隔振系统

说明书

本发明公开了一种智能三维隔震与隔振系统，包括：摩擦摆隔震支座、压电智能隔振层和控制器，其中，摩擦摆隔震支座由下部滑动曲面板、中部平板和滑块组成，用于系统在水平地震时隔离水平地震；压电智能隔振层由上部平板、中部平板和多个压电作动器组成，用于系统在竖向振动时隔离竖向振动；控制器用于根据上部平板的响应信号生成控制信号，并根据控制信号控制多个压电作动器振动，以抑制竖向振动。该系统通过主动控制与被动控制结合，能够更好的适用于宽频带的环境振动，且能够在隔离水平地震的情况下，对轨道交通等引起的竖向振动起到很好的抑制效果。

技术领域

本发明涉及土木工程结构隔震与隔振技术领域，特别涉及一种智能三维隔震与隔振系统。

背景技术

目前，基础隔震与隔振技术的提出给建筑结构抗震提出了新的解决方案，它改变了传统结构中采用承重结构体系直接抵御地震作用的思路，通过在建筑结构底层设置隔震层来有效降低地震作用，能够更有效地保护房屋结构以及室内设备的安全，可显著提升建筑结构震后功能可恢复能力，具有传统抗震技术无可比拟的优越性。

随着我国国民经济的快速增长以及城市建设规模的日益扩大，城市交通问题日益凸显，城市轨道交通运行所引发的环境振动与噪声问题已引起了人们的普遍关注。为满足建筑结构对环境振动的要求,近年来，对水平震动和竖向振动都具有隔振效果的三维隔震与隔振支座得到了发展。这一类三维隔震与隔振支座综合了水平隔震和竖向隔振基础，可以同时实现对地震和环境振动的隔离和能量消耗。然而现有的三维隔震与隔振技术都是属于结构的被动控制领域，是一种窄带的控制，它不能依据激励的频谱特性和结构自身的响应来进行调整，其控制效果受到外部条件的显著影响。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种智能三维隔震与隔振系统，该系统能够更好的适用于宽频带的环境振动，且能够在隔离水平地震或者振动的情况下，对轨道交通等引起的环境振动起到很好的抑制效果。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种智能三维隔震与隔振系统，包括：摩擦摆隔震支座，所述摩擦摆隔震支座由下部滑动曲面板、中部平板和滑块组成，用于所述系统在水平地震时隔离所述水平地震；压电智能隔振层，压电智能隔振层由上部平板、所述中部平板和多个压电作动器组成，用于所述系统在竖向振动时隔离所述竖向振动；控制器，所述控制器用于根据所述上部平板的响应信号生成控制信号，并根据所述控制信号控制所述多个压电作动器振动，以抑制所述竖向振动。

本发明实施例的智能三维隔震与隔振系统，通过基于压电材料的主动隔振技术，从而有效克服了被动隔振技术不能依据激励的频谱特性和结构自身的响应来进行调整、且控制效果受到外部条件的显著影响的缺点，进而能够更好的适用于宽频带的环境振动，同时结合摩擦摆隔震支座，能够在隔离水平地震的情况下，对轨道交通等引起的环境振动起到很好的抑制效果。

另外，根据本发明上述实施例的智能三维隔震与隔振系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述多个压电作动器通过粘结材料与所述上部平板和所述中部平板进行粘接。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：滑动层。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述滑块包括上滑块和下滑块，所述上下滑块上下相对设置，其中，所述上滑块和所述下滑块的接触面上均涂抹有所述滑动层，或所述上滑块和所述下滑块的接触面的预设部分上抹有所述滑动层。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：上部限位装置，所述限位装置设置于所述中部平板的下表面处，用于限制所述上滑块处于所述上部限位装置之内；下部限位装置，所述下部限位装置设置于所述下部滑动曲面板的上表面处，用于限制所述下滑块处于所述下部限位装置之内。