基于電磁感應(yīng)空間定位的強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊裝置及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于大型土木工程結(jié)構(gòu)的抗震與減震措施技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于電磁感應(yīng)空間定位的強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊裝置及使用方法。其特點(diǎn)是逐次給導(dǎo)電金屬棒通直流電產(chǎn)生磁場，利用電磁感應(yīng)空間定位技術(shù)確定感應(yīng)接收器的位置，依據(jù)變形前后位置變化推算出強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊的具體變形情況。利用本發(fā)明,能準(zhǔn)精確獲得強(qiáng)震可復(fù)位隔振墊每層及整體的空間變形曲線，通過控制限位棒及下固定鋼板由下往上逐層調(diào)整使其恢復(fù)原狀。采用預(yù)留定位線槽、逐層分布接收器及布設(shè)限位棒措施使強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊具有較好的整體性。本項(xiàng)發(fā)明，可有效提升強(qiáng)震可復(fù)位隔振墊的使用可靠性，保障結(jié)構(gòu)抗震安全。
【專利說明】
基于電磁感應(yīng)空間定位的強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊裝置及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于大型±木工程結(jié)構(gòu)的抗震與減震措施技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于經(jīng)歷強(qiáng)烈 地震作用后大型建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底部隔震墊永久變形的非接觸式量測及其自動(dòng)復(fù)位。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，強(qiáng)烈地震災(zāi)害造成的嚴(yán)重后果一再警示我們，強(qiáng)震作用下，保障人口密集 區(qū)公用建筑物，W及核電、水利大巧等重要工程結(jié)構(gòu)的抗震安全性，可有效地保護(hù)人們的生 命財(cái)產(chǎn)安全。W削弱地震作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)幅值為目的的主動(dòng)控制、被動(dòng)控制等抗震措 施研究發(fā)展迅速。運(yùn)其中，布置于建筑物基礎(chǔ)底部的大型分布式隔振墊體系，作為結(jié)構(gòu)被動(dòng) 式隔振系統(tǒng)的典型代表應(yīng)用最為廣泛。
[0003] 由于隔振墊的水平向剪切剛度顯著低于上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，從而地震載荷作用 下，隔振墊會(huì)發(fā)生較大幅度的水平向剪切變形并發(fā)揮能量耗散作用，削弱傳播到上部結(jié)構(gòu) 的地震能量。其減震效果已經(jīng)通過數(shù)值仿真、振動(dòng)臺動(dòng)力模型試驗(yàn)及真實(shí)震害調(diào)查所驗(yàn)證。 地震作用結(jié)束后，一般認(rèn)為隔振墊的彈性能力會(huì)恢復(fù)原位，不影響后續(xù)功能的繼續(xù)使用。
[0004] 但強(qiáng)烈地震作用下，不可否認(rèn)隔振墊在震后可能會(huì)因塑性變形產(chǎn)生一定的殘余量 使其無法完全恢復(fù)到原始空間位置。殘余形變的大小可能導(dǎo)致隔振墊的豎向偏屯、，影響其 減震效率，對于核電站等重型建筑結(jié)構(gòu)威脅其后續(xù)抗震安全。
[0005] 同時(shí)，隔振墊布置于基礎(chǔ)底部，空間狹小，人工或者直接量測震后變形難度大，而 核電站，尤其安全殼等建筑物在整個(gè)運(yùn)行期內(nèi)的不可更換增加了隔振墊復(fù)位處理的復(fù)雜 性，目前缺乏有效的技術(shù)措施。據(jù)此，本發(fā)明擬基于非接觸式的電磁感應(yīng)定位方法，通過簡 單構(gòu)造，捕捉隔振墊在地震中的真實(shí)變形特征，量測其震后殘余變形，并利用定位線槽布置 隔振墊逐層調(diào)整的自動(dòng)化復(fù)位裝置，達(dá)到有效增強(qiáng)隔振墊等減震裝置應(yīng)用性能的目的。
[0006] 利用電磁定位技術(shù)的基本原理，進(jìn)行±建工程結(jié)構(gòu)變形觀測的應(yīng)用相對較少。目 前±建結(jié)構(gòu)變形常用到的非接觸式定位方法主要有激光位移傳感器、GPS等，但運(yùn)些措施對 裝置的安裝環(huán)境、測量條件均有較高的要求。為例，需要待測點(diǎn)能接收到衛(wèi)星信號，不 能被掩蓋物遮擋。目前，隔振墊的震害調(diào)查顯示，電動(dòng)小車等裝置鉆入隔振墊之間，由視頻 傳輸?shù)男问蕉ㄐ杂^察隔振墊的變形與受損情況仍是常用的方法，其精度與可靠性值得探 討?；陔姶鸥袘?yīng)定位技術(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測隔震墊變形的研究尚未見報(bào)道。利用本發(fā)明，可準(zhǔn)確測 量出隔震墊內(nèi)部每層所發(fā)生的形變，根據(jù)變形數(shù)據(jù)工作人員便可由數(shù)據(jù)處理獲得隔振墊整 體的空間變形曲線，為復(fù)位裝置將隔震墊嚴(yán)格恢復(fù)原狀提供依據(jù)。本項(xiàng)發(fā)明，可有效提升隔 振墊的使用可靠性，促進(jìn)隔振措施在核電等重要建筑結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域的使用，保障抗震安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明將提供一種基于非接觸式的電磁感應(yīng)空間定位測量隔震墊形變并使其復(fù) 位的裝置及設(shè)計(jì)方法，關(guān)注于解決大型±木工程結(jié)構(gòu)底部隔震墊經(jīng)歷強(qiáng)烈地震后發(fā)生永久 變形測量及其復(fù)位的問題，可W將震后強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊整體的空間變形曲線在計(jì)算機(jī)上 顯示出來，并獲得其形變量，通過控制底部的下固定鋼板使強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊逐層恢復(fù)原 始狀態(tài)。運(yùn)種電磁感應(yīng)空間定位測量方式具有裝置簡單、測量可靠、便于數(shù)據(jù)捜集和操作簡 便等特點(diǎn)。
[0008] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009] W待測強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊預(yù)設(shè)定位線槽內(nèi)貼附的感應(yīng)接收器為基本測量單元，強(qiáng) 震可復(fù)位隔震墊發(fā)生的變形將W逐層的感應(yīng)接收器在水平面X、Y方向的坐標(biāo)變化來體現(xiàn)。
[0010] 本發(fā)明的一種基于電磁感應(yīng)空間定位強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊裝置，包括:上固定鋼板、 下固定鋼板、導(dǎo)電金屬棒a、導(dǎo)電金屬棒b、導(dǎo)電金屬棒C、限位棒a、限位棒b、限位棒C、導(dǎo)電金 屬板、電磁定位儀、計(jì)算機(jī)、開關(guān)控制器、直流電源、預(yù)留孔a、預(yù)留孔b、預(yù)留孔C、預(yù)留孔d、預(yù) 留孔e、預(yù)留孔f、第一定位線槽、第二定位線槽、第=定位線槽、下連接鋼板、強(qiáng)震可復(fù)位隔 震墊層、上連接鋼板、保護(hù)橡膠層、感應(yīng)接收器。
[0011] 強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層上側(cè)與上連接鋼板相連，下側(cè)與下連接鋼板相連，在強(qiáng)震可 復(fù)位隔震墊層外側(cè)緊貼有保護(hù)橡膠層;第一定位線槽、第二定位線槽、第=定位線槽布設(shè)在 強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層上，強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層定位線槽的內(nèi)壁上貼附有感應(yīng)接收器。
[0012] 上固定鋼板與上連接鋼板相連，下固定鋼板與下連接鋼板相連;在下連接鋼板上 設(shè)有預(yù)留孔a、預(yù)留孔b和預(yù)留孔C，下固定鋼板設(shè)有預(yù)留孔d、預(yù)留孔e和預(yù)留孔f;限位棒a穿 過預(yù)留孔d和預(yù)留孔a進(jìn)入第一定位線槽，限位棒b穿過預(yù)留孔e和預(yù)留孔b進(jìn)入第二定位線 槽，限位棒C穿過預(yù)留孔f和預(yù)留孔C進(jìn)入第=定位線槽。
[0013] 導(dǎo)電金屬棒a、導(dǎo)電金屬棒b和導(dǎo)電金屬棒C固定在下固定鋼板上，導(dǎo)電金屬棒a頂 部布置有滑動(dòng)觸點(diǎn)a,導(dǎo)電金屬棒b頂部布置有滑動(dòng)觸點(diǎn)b，導(dǎo)電金屬棒C頂部布置有滑動(dòng)觸 點(diǎn)C，滑動(dòng)觸點(diǎn)a與導(dǎo)電金屬板緊密接觸，滑動(dòng)觸點(diǎn)b與導(dǎo)電金屬板緊密接觸，滑動(dòng)觸點(diǎn)C與導(dǎo) 電金屬板緊密接觸;導(dǎo)電金屬板固定在上固定鋼板的下表面，導(dǎo)電金屬棒a、導(dǎo)電金屬棒b和 導(dǎo)電金屬棒C連接于開關(guān)控制器。
[0014] 感應(yīng)接收器與電磁定位儀相連，電磁定位儀與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)與開關(guān)控制器 相連，開關(guān)控制器與直流電源相連，導(dǎo)電金屬板與直流電源相連。
[0015] 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)使上固定鋼板與上連接鋼板、下固定鋼板與下連接鋼板連接緊 固，W防止在強(qiáng)震作用下或復(fù)位過程中發(fā)生錯(cuò)位，提高強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊裝置的工作效率； 感應(yīng)接收器應(yīng)緊密貼在定位線槽內(nèi)壁上，滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)選擇耐磨性強(qiáng)的導(dǎo)電材料加工而成， 保證部件的使用壽命。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是，將電磁感應(yīng)定位原理，推廣到±建隔振墊的震后變形非接 觸式變形量測領(lǐng)域，使用過程中測量的數(shù)據(jù)可靠且方便捜集，具有自動(dòng)分析與復(fù)位調(diào)整的 功能。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2是預(yù)留孔和導(dǎo)電金屬棒布置圖。
[0019] 圖3是強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層示意圖。
[0020] 圖4是強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊橫剖面圖。
[0021] 圖5是第一感應(yīng)接收器的位置確定。
[0022] 圖6是強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊底部第一層變形的圖解。
[0023] 圖7是初步復(fù)位后的示意圖。
[0024] 圖中：1上固定鋼板，2下固定鋼板，3導(dǎo)電金屬棒a,4導(dǎo)電金屬棒b，5導(dǎo)電金屬棒C，6 限位棒a, 7限位棒b，8限位棒c，9導(dǎo)電金屬板，10第一定位線槽，11第二定位線槽，12第=定 位線槽，13下連接鋼板，14上連接鋼板，15保護(hù)橡膠層，16感應(yīng)接收器，17電磁定位儀，18計(jì) 算機(jī)，19開關(guān)控制器，20直流電源，21預(yù)留孔a，22預(yù)留孔b，23預(yù)留孔c，24預(yù)留孔d，25預(yù)留孔 e，26預(yù)留孔f，27滑動(dòng)觸點(diǎn)a，28滑動(dòng)觸點(diǎn)b，29滑動(dòng)觸點(diǎn)C，30第一感應(yīng)接收器，31第二感應(yīng)接 收器，32第=感應(yīng)接收器，33強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖，詳細(xì)敘述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0026] 如圖所示，感應(yīng)接收器16與電磁定位儀17相連，電磁定位儀17與計(jì)算機(jī)18相連;固 定于下固定鋼板2上的導(dǎo)電金屬棒a、導(dǎo)電金屬棒b和導(dǎo)電金屬棒C連接于開關(guān)控制器19,開 關(guān)控制器19與直流電源20相連，導(dǎo)電金屬板9與直流電源20相連，計(jì)算機(jī)18與開關(guān)控制器19 相連;計(jì)算機(jī)18控制開關(guān)控制器19逐次給=根導(dǎo)電金屬棒通電，形成閉合回路后導(dǎo)電金屬 棒產(chǎn)生同屯、圓式閉合磁場，感應(yīng)接收器16將感應(yīng)到的磁場強(qiáng)度傳遞給電磁定位儀17,電磁 定位儀17將信息反饋給計(jì)算機(jī)18,計(jì)算機(jī)18顯示并記錄感應(yīng)接收器16所處的位置信息。
[0027] 如圖所示導(dǎo)電金屬棒a頂部有滑動(dòng)觸點(diǎn)a,導(dǎo)電金屬棒b頂部有滑動(dòng)觸點(diǎn)b，導(dǎo)電金 屬棒C頂部有滑動(dòng)觸點(diǎn)C，滑動(dòng)觸點(diǎn)設(shè)有可伸縮功能，W保證導(dǎo)電金屬棒在固定于上連接鋼 板2的導(dǎo)電金屬板9表面自由滑動(dòng)且緊密接觸;在下連接鋼板上第一定位線槽10的正下方設(shè) 有預(yù)留孔a,第二定位線槽11的正下方設(shè)有預(yù)留孔b，第=定位線槽12的正下方設(shè)有預(yù)留孔 C;在下固定鋼板與下連接鋼板預(yù)留孔相應(yīng)的位置設(shè)置預(yù)留孔d、預(yù)留孔e和預(yù)留孔f。
[0028] 如圖所示，感應(yīng)接收器16貼附在定位線槽內(nèi)壁，當(dāng)強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層發(fā)生變形 時(shí)感應(yīng)接收器16的位置發(fā)生變化，將強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊的變形體現(xiàn)在感應(yīng)接收器16在水平 面內(nèi)的坐標(biāo)變化。每個(gè)定位線槽正下方有兩個(gè)預(yù)留孔和一根可升降的限位棒，限位棒a穿過 預(yù)留孔d和預(yù)留孔a到達(dá)第一定位線槽10,限位棒b可穿過預(yù)留孔e和預(yù)留孔b到達(dá)第二定位 線槽11，限位棒C可穿過預(yù)留孔f和預(yù)留孔C到達(dá)第=定位線槽12,限位棒到達(dá)定位線槽后使 已復(fù)位的強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層隨下固定鋼板2-起發(fā)生位移。
[0029] 如圖所示，強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層33設(shè)有第一定位線槽10、第二定位線槽11和第= 定位線槽12，=個(gè)定位線槽圍繞強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊軸線兩兩相隔120°布設(shè);導(dǎo)電金屬棒a固 定在下固定鋼板2靠近第一定位線槽10的一側(cè)，與第一定位線槽10和強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊軸 線在同一平面上，導(dǎo)電金屬棒b固定在下固定鋼板2靠近第二定位線槽11的一側(cè)，與第二定 位線槽11和強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊軸線在同一平面上，導(dǎo)電金屬棒C固定在下固定鋼板2靠近第 =定位線槽12的一側(cè)，與第=定位線槽12和強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊軸線在同一平面上。第一定 位線槽10內(nèi)壁貼附有第一感應(yīng)接收器30,第二定位線槽11內(nèi)壁貼附有第二感應(yīng)接收器31、 第=定位線槽12內(nèi)壁貼附有第=感應(yīng)接收器32;各感應(yīng)接收器均感應(yīng)到逐次給導(dǎo)電金屬棒 a、導(dǎo)電金屬棒b和導(dǎo)電金屬棒C通電后產(chǎn)生的磁場，根據(jù)磁場強(qiáng)度的大小推算出感應(yīng)接收器 距導(dǎo)電金屬棒的距離。
[0030] 本發(fā)明采用逐層復(fù)位的方式，先W貼附在強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊底部第一層的第一感 應(yīng)接收器30、第二感應(yīng)接收器31和第=感應(yīng)接收器32為測量單元，開關(guān)控制器19在計(jì)算機(jī) 18的控制下給導(dǎo)電金屬棒a通電，導(dǎo)電金屬棒a產(chǎn)生磁場后根據(jù)第一感應(yīng)接收器30感應(yīng)到的 磁場強(qiáng)度計(jì)算出第一感應(yīng)接收器30距導(dǎo)電金屬棒a的距離d;通過計(jì)算機(jī)18控制開關(guān)控制器 19切換為為導(dǎo)電金屬棒b通電，根據(jù)第一感應(yīng)接收器30感應(yīng)到的磁場強(qiáng)度計(jì)算出第一感應(yīng) 接收器30距導(dǎo)電金屬棒b的距離1;再通過計(jì)算機(jī)18控制開關(guān)控制器19切換為為導(dǎo)電金屬棒 C通電，根據(jù)第一感應(yīng)接收器30感應(yīng)到的磁場強(qiáng)度計(jì)算出第一感應(yīng)接收器30距導(dǎo)電金屬棒C 的距離。如圖所示，利用=個(gè)距離數(shù)據(jù)W導(dǎo)電金屬棒a的軸線為坐標(biāo)軸原點(diǎn)，W導(dǎo)電金屬棒 a和導(dǎo)電金屬棒C軸線的連線為Y軸，然后作出X軸，W原點(diǎn)為圓屯、d為半徑作圓弧，W導(dǎo)電金 屬棒b的軸線位置為圓屯、1為半徑作圓弧，W導(dǎo)電金屬棒C的軸線位置為圓屯、r為半徑作圓 弧，容易得出3個(gè)圓弧的交點(diǎn)即為第一感應(yīng)接收器30此時(shí)在其水平面的位置;在獲得第一感 應(yīng)接收器30位置信息的同時(shí)也可獲得第二感應(yīng)接收器31和第=感應(yīng)接收器32的位置信息。
[0031]如圖所示，利用各感應(yīng)接收器距=根導(dǎo)電金屬棒的距離可確定第一感應(yīng)接收器的 位置X、第二感應(yīng)接收器的位置y和第=感應(yīng)接收器的位置Z及坐標(biāo)；W=個(gè)感應(yīng)接受器位置 為頂點(diǎn)可作一形狀大小均不變的等邊=角形，利用等邊=角形的特點(diǎn)得出第一層強(qiáng)震可復(fù) 位隔震墊層軸線的位置q，q的坐標(biāo)為第一層=個(gè)感應(yīng)接收器坐標(biāo)之和的=分之一；強(qiáng)震可 復(fù)位隔震墊底部第一層的第一感應(yīng)接收器初始位置為U、第二感應(yīng)接收器的初始位置為V、 第=感應(yīng)接收器的初始位置為W、軸線的初始位置為P ;根據(jù)變形前后的位置可作向量 U-V、vy、和/jg , |?自表不強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊底部第一層軸線的位移，將下固定鋼 板2按;^移動(dòng)使第一層的軸線先復(fù)位;如圖所示，初步復(fù)位完成后第一感應(yīng)接收器的位置 變?yōu)镾，可作向量品，品可由下式表示
[00 創(chuàng)
（1)
[0033] 得出這后便可計(jì)算出角a,如下所示
[0034]
(：2)
[0035] 使下固定鋼板2按向量;;：的方向旋轉(zhuǎn)角a,便可使強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊第一層完全復(fù) 位;然后將限位棒a升至該層第一定位線槽10,將限位棒b升至該層第二定位線槽11，將限位 棒C升至該層第=定位線槽12;再通過計(jì)算機(jī)18控制開關(guān)控制器19逐次給導(dǎo)電金屬棒a、導(dǎo) 電金屬棒b和導(dǎo)電金屬棒C通電，W第二層的=個(gè)感應(yīng)接收器為測量單元測出強(qiáng)震可復(fù)位隔 震墊變形后第二層的=個(gè)感應(yīng)接收器的坐標(biāo)，利用類似對第一層復(fù)位的操作對第二層進(jìn)行 復(fù)位，第二層完全復(fù)位后分別將限位棒a、限位棒b、限位棒C升至第二層的第一定位線槽10、 第二定位線槽11、第=定位線槽12;利用此種方法逐層的將強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊復(fù)位，待全部 復(fù)位結(jié)束后將=根限位棒降到初始位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于電磁感應(yīng)空間定位的強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊裝置，包括上固定鋼板（1)、下固定 鋼板(2)、導(dǎo)電金屬棒a(3)、導(dǎo)電金屬棒b(4)、導(dǎo)電金屬棒c(5)、限位棒a(6)、限位棒b(7)、限 位棒c(8)、導(dǎo)電金屬板(9)、第一定位線槽（10)、第二定位線槽（11)、第三定位線槽（12)、下 連接鋼板（13)、上連接鋼板（14)、保護(hù)橡膠層（15)、感應(yīng)接收器（16)、強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層 (33)、電磁定位儀（17)、計(jì)算機(jī)（18)、開關(guān)控制器（19)、直流電源(20)、預(yù)留孔a(21)、預(yù)留孔 b(22)、預(yù)留孔c(23)、預(yù)留孔d(24)、預(yù)留孔e(25)、預(yù)留孔f(26); 強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層（33)上側(cè)與上連接鋼板（14)相連，下側(cè)與下連接鋼板（13)相連， 強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層(33)外側(cè)緊貼有保護(hù)橡膠層（15);第一定位線槽（10)、第二定位線槽 (11) 和第三定位線槽（12)布設(shè)在強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層(33)上，強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層(33)定 位線槽的內(nèi)壁上貼附有感應(yīng)接收器(16); 上固定鋼板（1)與上連接鋼板（14)相連，下固定鋼板（2)與下連接鋼板（13)相連；下連 接鋼板（13)上有預(yù)留孔a(21)、預(yù)留孔b(22)和預(yù)留孔c(23)，預(yù)留孔a(21)在第一定位線槽 (10)的正下方，預(yù)留孔b(22)在第二定位線槽（11)的正下方，預(yù)留孔c(23)在第三定位線槽 (12) 的正下方；下固定鋼板(2)與下連接鋼板（13)預(yù)留孔相應(yīng)的位置有預(yù)留孔d(24)、預(yù)留 孔e(25)、預(yù)留孔f(26);限位棒a(6)穿過預(yù)留孔d(24)和預(yù)留孔a(21)進(jìn)入第一定位線槽 (10)，限位棒b(7)穿過預(yù)留孔e(25)和預(yù)留孔b(22)進(jìn)入第二定位線槽（11)，限位棒c(8)穿 過預(yù)留孔f (26)和預(yù)留孔c(23)進(jìn)入第三定位線槽（12);三根限位棒穿過各自上部的預(yù)留 孔，到達(dá)已恢復(fù)的強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層使恢復(fù)完畢的部分隨下固定鋼板(2) -起發(fā)生位移， 直至到達(dá)最頂端后三根限位棒再降回初始位置； 第一定位線槽（10)、第二定位線槽（11)、第三定位線槽（12)圍繞強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊軸 線兩兩相隔120°布設(shè);導(dǎo)電金屬棒a(3)固定在下固定鋼板(2)靠近第一定位線槽（10)的一 偵L與第一定位線槽（10)和強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊軸線在同一平面上，導(dǎo)電金屬棒b(4)固定在 下固定鋼板(2)靠近第二定位線槽（11)的一側(cè)，與第二定位線槽（11)和強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊 軸線在同一平面上，導(dǎo)電金屬棒c(5)固定在下固定鋼板(2)靠近第三定位線槽(12)的一側(cè)， 與第三定位線槽（12)和強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊軸線在同一平面上;導(dǎo)電金屬棒a(3)頂部布置有 可伸縮的滑動(dòng)觸點(diǎn)a(27)，導(dǎo)電金屬棒b(4)頂部布置有可伸縮的滑動(dòng)觸點(diǎn)b(28)，導(dǎo)電金屬 棒c(5)頂部布置有可伸縮的滑動(dòng)觸點(diǎn)c(29);滑動(dòng)觸點(diǎn)a(27)、滑動(dòng)觸點(diǎn)b(28)和滑動(dòng)觸點(diǎn)c (29)在導(dǎo)電金屬板(9)表面自由滑動(dòng);導(dǎo)電金屬板(9)固定在上固定鋼板(1)的下表面;導(dǎo)電 金屬棒a(3)、導(dǎo)電金屬棒b(4)和導(dǎo)電金屬棒c(5)連接于開關(guān)控制器(19); 感應(yīng)接收器（16)與電磁定位儀（17)相連，電磁定位儀（17)與計(jì)算機(jī)（18)相連，開關(guān)控 制器（19)與計(jì)算機(jī)（18)相連，開關(guān)控制器（19)與直流電源(20)相連，導(dǎo)電金屬板(9)與直流 電源(20)相連;開關(guān)控制器（19)在計(jì)算機(jī)（18)的控制下逐次給導(dǎo)電金屬棒a(3)、導(dǎo)電金屬 棒b (4)和導(dǎo)電金屬棒c(5)通電，通電后導(dǎo)電金屬棒產(chǎn)生同心圓式閉合磁場;感應(yīng)接收器 (16)感應(yīng)到磁場強(qiáng)度傳遞給電磁定位儀（17 )，電磁定位儀（17)將信息反饋給計(jì)算機(jī)（18)， 由計(jì)算機(jī)(18)進(jìn)行處理分析。2. -種基于電磁感應(yīng)空間定位強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊裝置的使用方法，其特征在于： 以待測強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊內(nèi)貼附的感應(yīng)接收器(16)為基本測量單元，將震后強(qiáng)震可復(fù) 位隔震墊整體的空間變形曲線在計(jì)算機(jī)上顯示出來，并獲得其形變量使其體現(xiàn)在感應(yīng)接收 器（16)在X、Y方向的坐標(biāo)變化；由強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊每層的三個(gè)感應(yīng)接收器作為頂點(diǎn)可作 一等邊三角形，其軸線位置為等邊三角形的外接圓圓心，且等邊三角形的大小形狀均不會(huì) 發(fā)生改變； 采用逐層復(fù)位的方式，先以貼附在強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊底部第一層的第一感應(yīng)接收器 (30) 、第二感應(yīng)接收器(31)和第三感應(yīng)接收器(32)為測量單元，開關(guān)控制器（19)在計(jì)算機(jī) (18) 的控制下給導(dǎo)電金屬棒a(3)通電，根據(jù)第一感應(yīng)接收器(30)、第二感應(yīng)接收器(31)和 第三感應(yīng)接收器(32)感應(yīng)到的磁場強(qiáng)度分別計(jì)算出第一感應(yīng)接收器(30)、第二感應(yīng)接收器 (31) 和第三感應(yīng)接收器（32)距導(dǎo)電金屬棒a(3)的距離；通過計(jì)算機(jī)（18)控制開關(guān)控制器 (19) 切換為為導(dǎo)電金屬棒b(4)通電，根據(jù)第一感應(yīng)接收器(30)、第二感應(yīng)接收器(31)和第 三感應(yīng)接收器(32)感應(yīng)到的磁場強(qiáng)度計(jì)算出第一感應(yīng)接收器(30)、第二感應(yīng)接收器(31)和 第三感應(yīng)接收器(32)距導(dǎo)電金屬棒b(4)的距離;再通過計(jì)算機(jī)（18)控制開關(guān)控制器（19)切 換為為導(dǎo)電金屬棒c(5)通電，根據(jù)第一感應(yīng)接收器(30)、第二感應(yīng)接收器(31)和第三感應(yīng) 接收器(32)感應(yīng)到的磁場強(qiáng)度計(jì)算出第一感應(yīng)接收器(30 )、第二感應(yīng)接收器(31)和第三感 應(yīng)接收器(32)距導(dǎo)電金屬棒c(5)的距離;利用各感應(yīng)接收器距三根導(dǎo)電金屬棒的距離確定 第一感應(yīng)接收器的位置x(42)、第二感應(yīng)接收器的位置y(34)和第三感應(yīng)接收器的位置z (35)及坐標(biāo);根據(jù)等邊三角形的特點(diǎn)可得出第一層強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊層軸線的位置q(36)， q(36)的坐標(biāo)為第一層三個(gè)感應(yīng)接收器坐標(biāo)之和的三分之一;強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊底部第一 層的第一感應(yīng)接收器初始位置為u(37)、第二感應(yīng)接收器的初始位置為v( 38)、第三感應(yīng)接 收器的初始位置為w(39)、軸線的初始位置為p(40);根據(jù)變形前后的位置可作向量；、 i5、?和5表示強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊底部第一層軸線的位移，將下固定鋼板 (2)按;^移動(dòng)使第一層的軸線先復(fù)位，初步復(fù)位完成后第一感應(yīng)接收器的位置變?yōu)閟(41)， 可作向量；，G由下式表示得出G后便計(jì)算出角α，如下所示使下固定鋼板（2)按向量^的方向旋轉(zhuǎn)角α，便可使強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊第一層完全復(fù) 位;然后將限位棒a(6)升至該層第一定位線槽（10)，將限位棒b(7)升至該層第二定位線槽 (11)，將限位棒c(8)升至該層第三定位線槽（12);再通過計(jì)算機(jī)（18)控制開關(guān)控制器（19) 逐次給導(dǎo)電金屬棒a(3)、導(dǎo)電金屬棒b(4)和導(dǎo)電金屬棒c(5)通電，以第二層的三個(gè)感應(yīng)接 收器為測量單元測出強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊變形后第二層的三個(gè)感應(yīng)接收器的坐標(biāo)，利用類似 對第一層復(fù)位的操作對第二層進(jìn)行復(fù)位，第二層完全復(fù)位后分別將限位棒a(6)、限位棒b (7)、限位棒c(8)升至第二層的第一定位線槽(10)、第二定位線槽(11)、第三定位線槽(12); 利用此種方法逐層的將強(qiáng)震可復(fù)位隔震墊復(fù)位，待全部復(fù)位結(jié)束后將三根限位棒降到初始 位置。
【文檔編號】E02D31/08GK105821910SQ201610224337
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】李建波, 李廣州, 梅潤雨, 林皋, 胡志強(qiáng)
【申請人】大連理工大學(xué)