專利名稱：一種基礎隔震非接觸式限位系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用磁鐵同性相斥原理的一種基礎隔震非接觸式限位系統，屬于工程結構減震與隔震技術領域，主要用于房屋及橋梁等建筑物基礎隔震裝置的保護。
背景技術：
基礎隔震結構最常用的形式有兩種，一種是橡膠支座隔震結構，一種是滑移隔震結構，由于其在地震中的卓越表現，應用越來越廣泛。在對震后的隔震建筑進行調查時，曾發現有隔震層與基礎相撞的現象，由于地震波的不規律性，地震波的低頻部分存在與結構發生類共振的可能性，使隔震層的位移超過原設計值，造成隔震層以及相關管線的損壞。為防止隔震層位移超過設計值，經常采用限位裝置對隔震層的位移加以限制，常用的限位裝置有三種，第一種是直接設置限位擋板，第二種是采用彈簧、U型鋼板等作為限位器，第三種是采用橡膠作為限位器。前兩種限位措施，由于碰撞時，接觸剛度大，給隔震層帶來沖擊，當沖擊較大時，會造成結構損壞；第三種措施，由于橡膠層剛度較小，當橡膠層較厚時，變形較大，無法起到限位的效果，當橡膠層較薄時，橡膠層被壓縮之后，仍然會給上部結構帶來沖擊。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺陷，本發明提出了一種基礎隔震非接觸式限位系統，其根據磁鐵同性相斥的原理，對基礎隔震結構進行有效保護。本發明的技術方案如下:一種基礎隔震非接觸式限位系統，包括限位磁鐵1、限位磁鐵II以及反力支座；反力支座與基礎相連，限位磁鐵II錨固于反力支座上；限位磁鐵I錨固于隔震層上部樓蓋上，限位磁鐵I與限位磁鐵IIN極與N極相對或S極與S極相對，限位磁鐵1、限位磁鐵II之間
設有一預留距離。當所述的限位磁鐵1、限位磁鐵II為電磁鐵時其還包括有傳感器、分析系統、控制器、供電系統；傳感器安裝在隔震層上部樓蓋上；由傳感器捕獲隔震層位移及其他振動信號，并傳給分析系統2，經分析系統2計算分析以后，給控制器發出工作指令，控制器指揮供電系統給限位磁鐵I和限位磁鐵II提供電流，產生磁場，進而產生反作用力，限制隔震層的位移；所述的供電系統所產生的電流可調導致所產生的反作用力也可調。限位磁鐵1、限位磁鐵11也可為永久磁鐵。本發明的工作原理為，通過磁鐵之間的反作用力(磁力)限制隔震層的過大位移，將其控制在安全范圍以內。磁鐵之間反作用力(磁力)的大小由磁場強度決定，磁場強度由距離磁鐵的遠近和磁鐵線圈內的電流大小決定。工作過程中，一方面，隔震層發生側移，兩磁鐵之間的距離減小，磁場強度增大，反作用力增大；另一方面，由傳感器捕獲隔震層位移及其他振動信號，并傳給分析系統，分析系統接收傳感器信號，經計算分析以后，給控制器發出工作指令，控制器指揮供電系統，給兩塊電磁鐵提供特定的電流，改變磁場強度，進而改變反作用力的大小。所述的基礎隔震非接觸式限位系統，由于其磁力為非接觸力，在整個限位過程中不會給隔震層及上部結構帶來沖擊。另外，分析系統根據隔震層的位移、速度和加速度，計算出將隔震層控制在安全范圍內所需的磁場強度，并通過供電系統調整電磁鐵內的電流，改變磁場強度，進而改變磁鐵之間的作用力，能很好地將隔震層位移控制在安全范圍以內，起到限位作用。所述的基礎隔震非接觸式限位系統，其兩塊限位磁鐵也可以是永久磁鐵，當采用永久磁鐵時，不需要傳感器、分析系統、控制器和供電系統。有益效果:本發明的基礎隔震非接觸式限位系統可以有效地限制不同工況下隔震層的位移，防止隔震層發生破壞，且不會對隔震層和上部結構產生沖擊。
圖1為基礎隔震非接觸式限位系統示意圖；圖2為基礎隔震非接觸式限位系統在橡膠支座隔震結構中應用的立面示意圖；其中:1_傳感器；2_分析系統；3_控制器；4_供電系統；5_限位磁鐵I ;6_限位磁鐵II ；7-反力支座；8-隔震層上部樓蓋；9-隔震支座；10_隔震層上部結構。
具體實施例方式實施例1:如圖1-2所示，本發明的基礎隔震非接觸式限位系統，其具體實施方式
如下:對于橡膠支座隔震結構，在隔震層上部樓蓋8的四周，設置與基礎相連的反力支座7，將限位磁鐵116安裝于反力支座7上，將限位磁鐵15安裝于隔震層上部樓蓋8上，兩磁鐵N極或S極相對，之間留有預留距離。限位磁鐵15與限位磁鐵116均為電磁鐵。當隔震層上部樓蓋8發生側移時，傳感器I采集到信號，經分析系統2計算，由控制器3給供電系統4發出指令，供電系統4給限位磁鐵15、限位磁鐵116提供特定的電流，限位磁鐵15、限位磁鐵116產生所需反作用力，限制隔震層的側移，將隔震層側移控制在安全范圍內，避免了隔震層及其他附屬裝置的損壞。此限位系統不僅可以用于橡膠支座基礎隔震結構，還可用于其他類型的基礎隔震結構。實施例2:本實施例與實施例1類似，只是將限位磁鐵15與限位磁鐵116均限制為永久磁鐵，此時不需要傳感器1、分析系統2、控制器3和供電系統4。
權利要求
1.一種基礎隔震非接觸式限位系統，其特征在于:包括限位磁鐵1(5)、限位磁鐵II (6)以及反力支座(7);反力支座(7)與基礎相連，限位磁鐵II (6)錨固于反力支座(7)上；限位磁鐵I (5)錨固于隔震層上部樓蓋(8)上，限位磁鐵I (5)與限位磁鐵II(6)N極與N極相對或S極與S極相對，限位磁鐵I (5)、限位磁鐵II (6)之間設有一預留距離。
2.根據權利要求1所述的一種基礎隔震非接觸式限位系統，其特征在于:當所述的限位磁鐵1(5)、限位磁鐵II (6)為電磁鐵時其還包括有傳感器(I)、分析系統(2)、控制器(3)、供電系統(4);傳感器(I)安裝在隔震層上部樓蓋(8)上；由傳感器(I)捕獲隔震層位移及其他振動信號，并傳給分析系統(2)，經分析系統(2)計算分析以后，給控制器(3)發出工作指令，控制器(3)指揮供電系統(4)給限位磁鐵I (5)和限位磁鐵II (6)提供電流，產生磁場，進而產生反作用力，限制隔震層的位移；所述的供電系統(4)所產生的電流可調導致所產生的反作用力也可調。
3.根據權利要求1所述的一種基礎隔震非接觸式限位系統，其特征在于:限位磁鐵I(5)、限位磁鐵II (6)為永久磁鐵。
全文摘要
一種基礎隔震非接觸式限位系統，屬于工程結構減震與隔震技術領域，其包括限位磁鐵I(5)、限位磁鐵II(6)以及反力支座(7)；反力支座(7)與基礎相連，限位磁鐵II(6)錨固于反力支座(7)上；限位磁鐵I(5)錨固于隔震層上部樓蓋(8)上，限位磁鐵I(5)與限位磁鐵II(6)N極與N極相對或S極與S極相對，限位磁鐵I(5)、限位磁鐵II(6)之間設有一預留距離。根據磁鐵同性相斥的原理，磁鐵產生反作用力，將隔震層的位移限制控制在安全范圍以內，避免了隔震層及其他附屬裝置的損壞。
文檔編號E02D31/08GK103184749SQ20131008211
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月14日 優先權日2013年3月14日
發明者杜紅凱, 閆維明, 韓淼 申請人:北京工業大學