本發明涉及一種隔震支座，特別涉及一種可控智能化磁流變壓電隔振支座。

背景技術：

對于像我國這種是地震較多發國家之一，為了使建筑物和各類設施抵御地震的破壞，防止地震時的人員傷亡，減少地震所造成的經濟損失，就必須采用合理的抗震設計方法和措施。但是抗震設計從一開始到現在，一路發展從一開始的“硬抗”“增大建筑物的剛度、穩定性”粗獷的設計思路到90年代開始加入隔振支座、阻尼器等一系列抗震結構控制方法來進行“減震”、“耗能”、“隔振”的設計思路，開始了半主動控制的研發與應用道路。到現在開始了主動混合控制的設計理念，將結構控制儀器與電子、控制等專業相互聯合起來進行交叉作業，實現人為的主動控制以補足設計、施工缺陷，保證地震自然作用下建筑物的穩定性。

隨著技術與材料的不斷發展，一系列新型主動控制系列的隔振支座不斷發展，比如橡膠空氣彈簧、智能電磁控制隔振支座之類，其主要特點就是不再是讓隔振支座成為一個獨立的耗能原件，通過加入如壓電、磁流變可控制材料并加上電子、控制技術來使得可以實時監控、控制隔振支座的運動，來減少地震向上的運動能量。

但是對于傳統的隔振支座如橡膠支座、滑移支座等而言，這類都只是利用不同的材料的特性來實現其對地震波的阻斷以減少對上部結構的破壞，仍然停留在傳統的減震耗能設計思路上，存在著難以控制、一旦破壞后就得重新更換，無法實現實時監控并且控制其摩擦位移的缺陷，更無法達到“監控+控制+復位”的全過程效果，因此還未達到半主動或主動化外在耗能控制效果，存在著改進的空間。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種可控智能化磁流變壓電隔振支座，利用磁流變可控制材料并加上壓電材料與控制元件，來實時監控、控制隔振支座的運動，實現“監控+控制+復位”的全過程效果。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種可控智能化磁流變壓電隔振支座，包括凹字形的下鋼板2和上蓋板1，下鋼板2內部開有四個凹槽，并在其內布置了磁流變液5，凹槽放置有高磁性滑動圓柱3，高磁性滑動圓柱3外邊由勵磁線圈8環繞而成，同時相鄰兩個高磁性滑動圓柱3中間設置了液壓伸縮桿7，通過外部電流給高磁性滑動圓柱3的勵磁線圈8通電來控制磁流變液5的磁場大小來控制其阻尼的大小，以限制高磁性滑動圓柱3的滑動；高磁性滑動圓柱3頂部和小摩擦板9連接，小摩擦板9和大摩擦板10連接，大摩擦板10和小摩擦板9之間留有一層摩擦滑移墊層12，在大摩擦板10上留出限位滑道18通過高強螺栓11以限制大摩擦板發生較大位移；裝有磁流變膠6的橡膠體上部與大摩擦板10連接，下部直接與下鋼板2中心連接固定；大摩擦板10的上部通過四個橡膠疊層15和上蓋板1相接。

所述的大摩擦板10和上蓋板1之間通過上下傳力墊板16和裝有壓電堆17的支撐剛體穩定受力，上下傳力墊板16與上蓋板1、大摩擦板10固定連接。

所述的上蓋板1的兩側壁內部貼有橡膠墊層13，橡膠墊層13內部設有壓力傳感器模塊，壓力傳感器模塊和大摩擦板10兩側設有的無線傳輸模塊14配合。

所述的勵磁線圈8外邊包裹一層勵磁線圈保護膜4。

所述的摩擦滑移墊層12涂有瀝青-砂石或者二硫化鉬材料。

本發明的有益效果為：

將橡膠支座、滑移支座與智能材料相互結合以實現可控化，一旦大摩擦板10發生極限變形觸碰至橡膠墊塊13后會觸發壓力傳感器傳給大摩擦板10內的無線傳輸模塊14并實時的發送至監控系統中，就開始實時智能減震控制。

其次磁流變液5粘度可在短時間(毫秒級)內迅速增加并呈現類固體的物理特性，阻尼不斷隨著磁場增大到最大值；并且其還具有可復位性，即在磁場撤銷或者減小后又恢復到原來的狀態；而磁流變膠6是處于磁流變液5與磁流變彈性體之間的物質，它不僅保留了原有的磁流變液的物理屬性，而且還更加沉降穩定，具有更大的剪切儲存模量，可以發生更大的剪切位移變形。

壓電堆17則是一種能夠將機械能和電能互相轉換的信息功能陶瓷材料，它具有最突出的壓電效應，即正壓電性和逆壓電性。正壓電效應是指壓電陶瓷材料在外力作用下在其表面產生電流以將機械能轉化為電能，而逆壓電性則相反，具有可控制性且靈敏度高等特點。

附圖說明

圖1是本發明的結構剖面圖。

圖2是本發明的a-a剖面圖。

圖3是本發明的大摩擦板預留滑道示意圖。

圖4是本發明的三維結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作詳細敘述。

參照圖1、圖2、圖3和圖4，一種可控智能化磁流變壓電隔振支座，包括凹字形的下鋼板2和上蓋板1，下鋼板2內部開有四個凹槽，并在其內布置了磁流變液5，凹槽放置有高磁性滑動圓柱3，使得高磁性滑動圓柱3可以在凹槽內部滑動，高磁性滑動圓柱3外邊由勵磁線圈8環繞而成，并用在外邊包裹一層勵磁線圈保護膜4來保護勵磁線圈8受腐、受潮及損壞；同時相鄰兩個高磁性滑動圓柱3中間設置了液壓伸縮桿7，通過外部電流給高磁性滑動圓柱3的勵磁線圈8通電來控制磁流變液5的磁場大小來控制其阻尼的大小，以限制高磁性滑動圓柱3的滑動；高磁性滑動圓柱3頂部通過高強螺栓11和小摩擦板9連接，小摩擦板9通過高強螺栓11和大摩擦板10連接，大摩擦板10和小摩擦板9之間留有一層摩擦滑移墊層12，摩擦滑移墊層12涂有成本較小的瀝青-砂石或者穩定性較好的二硫化鉬等材料；每一塊小摩擦板9與上部接觸的大摩擦板10也用高強螺栓11由下向上固定；在大摩擦板10上留出限位滑道18通過高強螺栓11的滑動以限制大摩擦板10發生較大位移；同時裝有磁流變膠6的橡膠體上部與大摩擦板10連接，下部直接與下鋼板2中心連接固定；大摩擦板10的上部通過四個橡膠疊層15和上蓋板1相接，上蓋板1的兩側壁內部貼有橡膠墊層13，橡膠墊層13內部設有壓力傳感器模塊，壓力傳感器模塊和大摩擦板10兩側設有的無線傳輸模塊14配合，大摩擦板10和上蓋板1之間通過上下傳力墊板16和裝有壓電堆17的支撐剛體穩定受力，上下傳力墊板16與上蓋板1、大摩擦板10通過高強度螺栓11固定連接。

本發明的工作原理為：

本隔震支座通過結構自身構造耗能和材料控制智能減震。

結構自身構造耗能：地震作用首先傳遞給最下端的下鋼板2，下鋼板2會拉動高磁性滑動圓柱3在凹槽內水平運動，但是由于高磁性滑動圓柱3兩兩之間的液壓伸縮桿7限制了其各自之間發生較大的位移，由高磁性滑動圓柱3間接帶動小摩擦板9運動，但大摩擦板10由于摩擦滑移層12、限位滑道18的設置，使得大摩擦板10只能進一步的在滑道內摩擦移動，進一步減少了地震作用；最后由大摩擦板10帶動與之相互固定連接的四個橡膠疊層15的水平運用，加上橡膠的的橫向變形的限制，最終一步步減少傳遞到上蓋板1的地震作用，利用多道防線進行耗能減震。

材料控制智能減震：首先，在橡膠墊層13里內置了壓力傳感器模塊，一旦大摩擦板10發生極限變形觸碰至橡膠墊塊13，會觸發壓力傳感器傳給大摩擦板10內的無線傳輸模塊14并實時的發送至監控系統中，就可以開始進行智能減震控制：給勵磁線圈8通電，使得四個高磁性滑動圓柱3周圍形成一圈封閉的磁場，通過調節電流的大小改變磁場的大小，使得下鋼板2凹槽內的磁流變液5分子開始發生化學變化，其阻尼開始變大，粘度增大來加大高磁性滑動圓柱3在凹槽內的摩擦系數以加大耗能，同時處在磁場中的磁流變膠6開始儲存剪切儲存模量，加大對達磨擦板10的水平方向位移限制；另一方面，給上部的壓電堆17進行通電，壓電堆17開始向上下膨脹發生位移，形成一個上下“頂起來”的壓力，使得上下傳力墊板16和上蓋板1、大摩擦板10之間的接觸增大，進一步增加小摩擦鋼板9和與大摩擦板10之間的摩擦力，使得大摩擦板10、上蓋板1、上下傳力墊板16各自接觸的摩擦增大、阻尼增大，進一步限位與保護。