專(zhuān)利名稱(chēng)：雙層多維隔減震裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于大跨網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、平臺(tái)結(jié)構(gòu)等隔震與減震的多維隔減震裝置，尤其能隔離和消耗多維地震能量。
背景技術(shù)：
地震力和風(fēng)振力是建筑結(jié)構(gòu)所承受的主要控制荷載，也是導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和倒塌的主要因素，準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的受力機(jī)理和動(dòng)力響應(yīng)，并對(duì)其實(shí)施可靠的抗震(振)保護(hù)措施是一個(gè)前沿性的研究課題。結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制是一種新型的抗震(振) 方式，即利用隔震器或減震器隔離或消耗外部激勵(lì)能量，以達(dá)到減輕外部激勵(lì)對(duì)主結(jié)構(gòu)的破壞。目前針對(duì)地震開(kāi)發(fā)研究的隔震裝置有橡膠隔震墊、鉛芯橡膠隔震墊和滑移隔震裝置等，針對(duì)地震(風(fēng)振)開(kāi)發(fā)研究的耗能裝置有粘彈性阻尼器、粘滯流體阻尼器、金屬阻尼器、 摩擦阻尼器、形狀記憶合金阻尼器、磁(電)流變阻尼器等。然而這些隔震裝置僅僅起到水平向的隔離作用，卻不能起到水平向和豎向同時(shí)隔離的作用；而耗能裝置卻不能起到隔震作用；同時(shí)現(xiàn)有的隔震裝置抗拉拔能力差，在強(qiáng)烈的外部激勵(lì)下容易發(fā)生拉壞，缺乏保護(hù)措施；現(xiàn)有的隔減震裝置不具備隔離或消耗局部振動(dòng)彎矩和節(jié)點(diǎn)振動(dòng)彎矩的作用。大量的實(shí)際震(振)害表明對(duì)于大跨結(jié)構(gòu)，豎向地震(風(fēng)吸力)是一個(gè)非常重要的外部激勵(lì)，同時(shí)對(duì)于水平方向，兩個(gè)跨度方向都比較大，因此豎向和兩個(gè)水平方向的隔減震效應(yīng)都必須予以足夠的重視。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種價(jià)格低廉、性能可靠、施工方便的多維隔減震裝置，該裝置能夠同時(shí)隔離豎向和兩個(gè)水平方向的地震，在隔離地震的同時(shí)也能耗散振動(dòng)能量，并且能夠保護(hù)裝置在大的外部激勵(lì)下不被拉壞，能夠隔離或消耗局部振動(dòng)彎矩和節(jié)點(diǎn)振動(dòng)彎矩。技術(shù)方案本發(fā)明的雙層多維隔減震裝置由兩層隔減震裝置疊合而成，該隔減震裝置所允許產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)位移方向相互垂直，每層隔減震裝置由粘彈性板式阻板，粘彈性核心墊位于連接鋼板中部的下方，粘彈性核心墊的下部連接核心墊墊板，核心墊墊板的下部連接固定鋼板；粘彈性板式阻尼器的中間固定板與連接鋼板的兩側(cè)連接，粘彈性板式阻尼器的兩側(cè)固定板與連接固定鋼板連接。上下兩層核心墊采用的是高耗能粘彈性材料。當(dāng)外部激勵(lì)為多維激勵(lì)時(shí)，兩個(gè)方向的水平地震作用的振動(dòng)能量分別由上下兩層粘彈性板式阻尼器發(fā)生變形耗散，同時(shí)由于在水平向，粘彈性板式阻尼器是剛度薄弱處，能夠隔離下部振動(dòng)能量向上部結(jié)構(gòu)傳輸，可以明顯減小雙向水平作用對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞；對(duì)于豎向的振動(dòng)能量，在小變形時(shí)，靠粘彈性核心墊的耗能材料層的壓緊壓松產(chǎn)生擠壓變形耗散小部分的能量，在大變形時(shí)，即當(dāng)外部豎向激勵(lì)加速度大于重力加速度時(shí)，上部結(jié)構(gòu)帶動(dòng)附加鋼板向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)粘彈性板式阻尼器產(chǎn)生變形，耗散振動(dòng)能量；由于連接鋼板與核心墊之間未設(shè)連接，避免了粘彈性核心墊在較大地震作用下被拉壞的可能性。同時(shí)，對(duì)于每層隔減震裝置中的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的粘彈性板式阻尼器，在地震作用下可以形成一對(duì)阻尼力力偶，從而減小地震作用下節(jié)點(diǎn)處的局部振動(dòng)彎矩。由此可以看出，該雙層多維隔減震裝置不僅能起到水平雙向隔震，而且能起到豎向隔震；不僅能隔震，而且能耗能減震；能保護(hù)粘彈性核心墊免受拉壞；能減小振動(dòng)傾覆力矩或節(jié)點(diǎn)振動(dòng)彎矩的破壞效應(yīng)。有益效果所發(fā)明的雙層多維隔減震裝置具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、耗能效果好、造價(jià)低廉、 施工方便的優(yōu)點(diǎn)，它不僅能起到水平雙向隔震，而且能起到豎向隔震；不僅能隔震，而且能耗能減震；能保護(hù)粘彈性核心墊免受拉壞；能減小振動(dòng)傾覆力矩或節(jié)點(diǎn)振動(dòng)彎矩的破壞效應(yīng)。它可廣泛應(yīng)用于大跨網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、平臺(tái)結(jié)構(gòu)等的多方向隔震與減震。


圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中有粘彈性板式阻尼器1、粘彈性核心墊2、 連接鋼板3、核心墊墊板4、固定鋼板5。圖2為本發(fā)明的側(cè)立面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的雙層多維隔減震裝置由兩層隔減震裝置疊合而成，該隔減震裝置所允許產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)位移方向相互垂直，每層隔減震裝置由粘彈性板式阻尼器1、粘彈性核心墊2、 連接鋼板3、核心墊墊板4、固定鋼板5組成。板式阻尼器1與連接鋼板3焊接，核心墊墊板 4及粘彈性板式阻尼器1焊接在固定鋼板5上，連接鋼板3與核心墊2之間不設(shè)連接。上下兩層粘彈性板式阻尼器1的設(shè)置方向相互垂直，且上下兩層核心墊采用的是高耗能粘彈性材料。當(dāng)外部激勵(lì)為多維激勵(lì)時(shí)，兩個(gè)方向的水平地震作用的振動(dòng)能量分別由上下兩層粘彈性板式阻尼器1發(fā)生變形耗散，同時(shí)由于在水平向，粘彈性板式阻尼器1是剛度薄弱處， 能夠隔離下部振動(dòng)能量向上部結(jié)構(gòu)傳輸，可以明顯減小雙向水平作用對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞；對(duì)于豎向的振動(dòng)能量，在小變形時(shí)，靠粘彈性核心墊4的耗能材料層的壓緊壓松產(chǎn)生擠壓變形耗散小部分的能量，在大變形時(shí)，即當(dāng)外部豎向激勵(lì)加速度大于重力加速度時(shí)，上部結(jié)構(gòu)帶動(dòng)附加鋼板向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)粘彈性板式阻尼器1產(chǎn)生變形，耗散振動(dòng)能量；由于連接鋼板與核心墊之間未設(shè)連接，避免了粘彈性核心墊在較大地震作用下被拉壞的可能性。同時(shí)，對(duì)于每層隔減震裝置中的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的粘彈性板式阻尼器，在地震作用下可以形成一對(duì)阻尼力力偶，從而減小地震作用下節(jié)點(diǎn)處的局部振動(dòng)彎矩。
權(quán)利要求
1.一種雙層多維隔減震裝置，其特征在于該裝置由兩層隔減震裝置上下對(duì)稱(chēng)疊合而成，該隔減震裝置所允許產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)位移方向相互垂直，每層隔減震裝置由粘彈性板式阻尼器(1)、粘彈性核心墊(2)、連接鋼板(3)、核心墊墊板(4)、固定鋼板(5)組成；最上層是連接鋼板(3)，粘彈性核心墊(2)位于連接鋼板(3)中部的下方，粘彈性核心墊(2)的下部連接核心墊墊板(4)，核心墊墊板(4)的下部連接固定鋼板(5);粘彈性板式阻尼器(1)的中間固定板與連接鋼板(3)的兩側(cè)連接，粘彈性板式阻尼器(1)的兩側(cè)固定板與連接固定鋼板 (5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層多維隔減震裝置，其特征在于上下兩層核心墊(2)采用的是高耗能粘彈性材料。
全文摘要
雙層多維隔減震裝置是一種可用于大跨網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、平臺(tái)結(jié)構(gòu)等隔震與減震的多維隔減震裝置，該裝置由兩層隔減震裝置疊合而成，每層隔減震裝置中，最上層是連接鋼板(3)，粘彈性核心墊(2)位于連接鋼板(3)中部的下方，粘彈性核心墊(2)的下部連接核心墊墊板(4)，核心墊墊板(4)的下部連接固定鋼板(5)；粘彈性板式阻尼器(1)的中間固定板與連接鋼板(3)的兩側(cè)連接，粘彈性板式阻尼器(1)的兩側(cè)固定板與連接固定鋼板(5)連接。本發(fā)明具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、耗能效果好、造價(jià)低廉、施工方便的優(yōu)點(diǎn)，它能夠?qū)λ诫p向和豎向同時(shí)隔震，在隔離外部激勵(lì)的同時(shí)也能耗散振動(dòng)能量，保護(hù)隔震裝置在大的外部激勵(lì)下不被拉壞。
文檔編號(hào)E04B1/98GK102182258SQ201110079209
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者徐趙東, 王紹安, 郭一峰, 黃興淮 申請(qǐng)人:東南大學(xué)