[实用新型]一种自带振动控制特性的钢混组合梁

说明书

本实用新型公开了一种自带振动控制特性的钢混组合梁，包括梁本体，特点是梁本体上水平嵌设有多组等间距分布的水泥基压电复合材料组，水泥基压电复合材料组包括两个相正对且设置在梁本体的相对的两个面上的水泥基压电复合材料，每组水泥基压电复合材料组上连接有负电容分流电路；优点是该钢混组合梁具有用于振动控制的周期性结构，且在水泥基压电复合材料的双重作用下，使该钢混组合梁本身具有独特的禁带特性，当弹性波在禁带范围内传播时，弹性波会迅速衰减，且可实现振动的主动控制，达到双重减振的效果，且可控的振动频率的范围宽，适用范围广；此外，由于水泥基压电复合材料组嵌设在梁本体中，不影响结构的外观。

技术领域

本实用新型涉及建筑工程中的振动控制系统，尤其涉及一种自带振动控制特性的钢混组合梁。

背景技术

随着城市建设的快速推进，工程施工、交通运营、工业生产等人类活动引起的环境振动问题越来越受到人们的关注。振动会给建筑物、地下管线、精密仪器、文物及人们的健康等带来不可忽视的影响，如何减少各类有害振动已成为当前学术界的热门话题之一。

梁柱作为建筑结构的重要组成部分，是振动的主要形成及传递途径，也是工程中主要的振动控制对象之一。目前，对梁柱的振动控制主要通过在梁、柱上加装阻尼器来实现，其通过阻尼器的耗能来达到对梁、柱的减振效果。但是这种方式对大型建筑构件的振动控制效果不佳，且所能控制的振动频率的范围较窄，适用范围小，在长期工作情况下容易受损，而且由于阻尼器是外加的附加部件，不利于建筑结构的设计，同时也影响整体结构的外观。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可实现振动的主动控制，且可调控，适用范围广的自带振动控制特性的钢混组合梁。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种自带振动控制特性的钢混组合梁，包括梁本体，所述的梁本体上水平嵌设有多组等间距分布的水泥基压电复合材料组，所述的水泥基压电复合材料组包括两个相正对且设置在所述的梁本体的相对的两个面上的水泥基压电复合材料，每组所述的水泥基压电复合材料组上连接有负电容分流电路。

进一步地，所述的负电容分流电路包括运算放大器、电容、第一电阻和第二电阻，所述的电容的一端与所述的运算放大器的同相输入端相连接，且同时与同一组中的水泥基压电复合材料外表面的电极相连接，所述的电容的另一端、所述的运算放大器的输出端、所述的第一电阻的一端相连接，所述的第一电阻的另一端、所述的第二电阻的一端、所述的运算放大器的反相输入端相连接，所述的第二电阻的另一端同时与同一组中的水泥基压电复合材料内表面的电极相连接。

进一步地，所述的运算放大器为通用运算放大器，型号为AD108。

进一步地，同一组的两个水泥基压电复合材料水平嵌设在所述的梁本体的上表面和下表面。

与现有技术相比，本实用新型的优点是由于梁本体上嵌设有多组等间距分布的水泥基压电复合材料组，使钢混组合梁具有用于振动控制的周期性结构，且在水泥基压电复合材料的双重作用下，使该钢混组合梁本身具有独特的禁带特性，当弹性波在禁带范围内传播时，弹性波会迅速衰减，且可实现振动的主动控制，达到双重减振的效果，且可控的振动频率的范围宽，适用范围广；而且周期性结构的带隙频率范围以及振动控制能力可调控；此外，由于水泥基压电复合材料组嵌设在梁本体中，方便了建筑结构的设计，同时也不影响结构的外观。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的负电容分流电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。