Сейсмостойкий фундамент

 

jI i! 630345

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.77 (21) 2490566 29-33 с присоединением заявки че (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.78. Бюллетень Х 40 (45) Дата опубликования описания 21.09.78 (o1) 3»1. 1»,л. -

Е 020 31,08

Государственный комитет (53) УДК 528.27.081. .3(О88.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. Н. Орлов и Е. И. Новиков (71) Заявитель (54) СЕЙСМОСТОЙКИЙ ФУНДАМЕНТ

Изобретение относится к промышленному строительству и можст быть использовано в приборостроении для установки прецпзионных приборов, работающих в условиях воздействия сейсмовозмущсний.

Известен сейсмостойкий фундамент, включающий пневматические опоры и пьезоэлементы (1).

Недостатками указанного устройства являются большая постоянная времени и невысокая точность стабилизации объектов, работающих в условиях ссйсмовозмущешш.

Известен и другой сейсмостойкпй фундамент, содер кащий инерционные плиты, пьезодатчики, усилители и компепсиру1ощпс пьезодатчики, причем пьезодатчики соединены через соответствующий усилитель с компенсиру!ощпмп пьезодатчиками (2).

Недостатки такого устройства заклн)чаются в большой постоянной времени, неудовлетворительной ссйсмочувствптсльпости, небольшом частотном диапазоне сейсмовоздействий, низкой точности стабпли32ции по.!Ожсния фу ндамента при сейс.>10возмущениях.

Цель изобрстения — повышение точности стабилизации положения фундамента прп действии сейсмовозмущении.

Это достигается тем, что в ссйсмостойком фундаменте, включающем иперцпонныс плиты, пьезодатчики, усилители и компенсирующие пьезодат и!кп, причем ill>c«0Да 1 т!И1»И СОСДППСlil>i ICj)(.3 COO Ã13ÑÒÑÒÂ1",0lII,illl Усилитель с 1»0: «ciic!!1) (10(IT!1)ill il!>020деlтчпк2. сlи> пьсзод!Iтч lп»п li 0)11!Cпспрующпс пьсзодатчпкп «ыполпспы с внсдрспшой сигнальной и упрочпяющсй арм:1турой, вы »оды сигнальной арматуры пьсзодатчпков соединены через соот«стст«ующий у ll10 лптсль с входамп спгп;1 i»1!0ii;ip)iатуры компенс:(рующпх пьсзо;123 1пко«.

На чертеже прпв(дспа копструктп«пая

СХС .i(2 II PC 1,1 ii! 2C".!О! 0» (f POf fCTi3;i.

Устройство содср)к(гг Bcj)»iflolo пп(рцпо;115 П3 1О плпl 1, пь(зод!IТ l!! I»Il 2 ), 1 i »iно>0 Ifll(1)цпонп3 10 плIIT» 3. !»oмпсlicпр» 10>цпc и1>". >o;I2T IIII»II 4, ocf, 0«2fflfc;), » проч пяющ> iU;!1)матуру 6, сигнал«И!уio арматуру 7, выводы

8, усилители 9.

20 Р200т2 >> (:Tj)011(. . в;> 2210110>l;! T(. 51 «(.,!(. (»ющсм.

В C p» I! ß Я I I 11 C р Ц . O l i l i 2 Я и, 1 l > T fi 1 у с 1 (i и 013, 1

1f2 II2 I3bC O I2 ч(«(1) 2, B«iflO,if!(>и! .ы.» «131I TC армированных ьсз)облоко«. Пьезодатчики 2

25 опираются il2 ппж.iioio ii»cpциоппую пл1(ту

3, которая лсжпт 1!2 .031 пснспрт 10Il(II. » III>сзодатчпках 4, «ыполпсппых T«fi)f(c в гпдс арм,po«alii! BI»: пьсзоблоков. Г!«свода гчпкп

4 прикреплены к основанию 5 (грунту) 1!лп

30 1» Оc и ОВ 211П 10 > и 2. » ОдЯ IЦс )13 с 51 и 2 и, 1;1 В>> .

630345

Внутри пьезодатчиков 2 и компенсирующих пьсзодатчиков 4 находятся упрочняющая арматура 6 и сигнальная арматура 7 с выводами 8. Арматура b служит для повышения статической и динамической прочности пьезодатчиков 2 и 4, а арматура 7— для съема электрических сигналов с пьезодатчиков 2 и возбуждения механических напряжений в компенсирующих пьезодатчиках 4, Арматура 6 и 7 может быть внедрена внутрь пьезодатчиков любым способом, обеспечивающим надежное сцепление ее с кристаллической решеткой пьезоэлектрика.

Выводы 8 сигнальной арматуры 7 пьсзодатчиков 2 через усилители 9 подключены и выводам 8 арматуры 7 компенсирующих пьезодат шков 4.

Принцип действия предлагаемого сейсмостойкого фундамента основан па прямом, обратном и силочастотном эффектах армированных пьезоблоков.

В исходном положении верхняя инерционная плита 1 и нижняя 3 выставлены в горизонтальное положение и при отсутсгвии ссйсмовозмущений сохраняют его.

При действии сейсмовозмущений нижняя плита 3 подвергается силовому воздействию, воспринимающемуся пьезодатчиками

2, в которых в силу действия прямого пьезоэлектрического и силочастотного эффектов возникает электрическое напряжение и изменяется собственная частота пьезоэлектрических колсбаний.

Возникающее в пьезодатчиках 2 электрическое напряжение, изменяющееся по амплитуде, с помощью сигнальной арматуры 7 с выводов 8 снимается и подается через усилители 9 на сигнальную арматуру 7 компенсирующих пьезодатчиков 4.

Электрическое напряжение, изменяющееся по частоте, также снимается с выводов 8 сигнальной арматуры 7 пьезодатчиков 2 и подается па выход для индикации и обработки, например, в цифровую вычислительную машину.

Электрический сигнал, пришедший от усилителей 9 на компенсирующие пьезодатчики 4, в силу действия обратного пьезоэлектрического эффекта вызывает в нижней инерционной плите 3 механические напряжения, направленные в противоположную сторону относительно пришедшего силового воздействия ссйсмовозмущения.

В результате этого происходит на плите

3 погашение волны сейсмовозмущения.

Благодаря внедренной внутрь пьезодатчиков 2 сигнальной арматуре 7 достигается высокая чувствительность Нх к действию ссйсмовозмущений в широком диапазоне частот, а благодаря внедренной внутрь компенсирующих пьезодатчиков 4 арматуре 7

15 0 75

60 обсспсчивастся высокое быстродействие гашения сепсмовозмущсний.

11утсм внедрения в пьезодатчики 2 и 4 упрочняющсй арматуры б достигается высокая статическая и динамическая прочность фундамента.

Предлагаемый сейсмостойкий фундамент обеспечивает стабильность положения инерционных плит 1 и 3 как при низких уровнях сейсмовоздействий в широком диапазоне частот, так и при высоких уровнях сейсмовоздействий, а также при силовых ударах с крутыми фронтами.

Описываемый фундамент может быть использован для измерительных целей (калибровки измерительных приборов, в исследовательских работах и т. д.) и для сейсмозащиты устанавливаемых на нем объектов.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с аналогичными техническими решениями дает следующие преимущества: обеспечение высокой точности стабилизации положения фундамента при действии сейсмовозмущений благодаря эффективности работы армированных пьезоблоков, имеющих внутри упрочпяющую и сигнальную арматуру; обеспечение высокой сопротивляемости (и жизнестойкости) фундамента и находящихся на нем объектов при действии значительных динамических и, в том числе, ударных сейсмовозмущений путем активного гашения силовых воздействий при высоком быстродействии и в широком спектре частот, а также путем высокой статической и динамической прочности армированных пьезоблоков.

Формула изобретения

Ссйсмостойкий фундамент, содержащий инерционные плиты, пьезодатчики, усилители и компенсирующие пьезодатчики, причем пьезодатчики соединены через соответствующий усилитель с компенсирующими пьезодатчиками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации положения фундамента при действии сейсмовозмущений, пьезодатчики и компенсирующие пьезодатчики выполнены с внедренной сигнальной и упрочняющей арматурой, причем выходы сигнальной арматуры пьезодатчиков соединены через соответствующий усилитель с входами сигнальной арматуры компенсирующих пьезодатчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 504 127, кл. G OIM 19/00, 1973.

2. Сакум А. Устройство для абсолютного измерения силы тяжести. Абсолютные определения силы тяжести в Международном Бюро Мер и Весов, г. Севр, Франция, 1974.

630345

Составитель В. Андриевский

Техред А. Камышникова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Редактор Т. Кузьмина

11одписное

Тнпографня, пр. Сапунова, 2

Заказ 1814!10 Изд. ¹ 692 Тпра>к 778

НПО Государственного комнтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытнй

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4, 5