專利名稱：雙層多維隔減震裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于大跨網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、平臺結(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，準確地認識結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的受力機理和動力響應(yīng)，并對其實施可靠的抗震(振)保護措施是一個前沿性的研究課題。結(jié)構(gòu)振動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能量，以達到減輕外部激勵對主結(jié)構(gòu)的破壞。目前針對地震開發(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，針對地震(風(fēng)振)開發(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隔離的作用；而耗能裝置卻不能起到隔震作用；同時現(xiàn)有的隔震裝置抗拉拔能力差，在強烈的外部激勵下容易發(fā)生拉壞，缺乏保護措施；現(xiàn)有的隔減震裝置不具備隔離或消耗局部振動彎矩和節(jié)點振動彎矩的作用。大量的實際震(振)害表明對于大跨結(jié)構(gòu)，豎向地震(風(fēng)吸力)是一個非常重要的外部激勵，同時對于水平方向，兩個跨度方向都比較大，因此豎向和兩個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)問題本實用新型的目的是開發(fā)一種價格低廉、性能可靠、施工方便的多維隔減震裝置，該裝置能夠同時隔離豎向和兩個水平方向的地震，在隔離地震的同時也能耗散振動能量，并且能夠保護裝置在大的外部激勵下不被拉壞，能夠隔離或消耗局部振動彎矩和節(jié)點振動彎矩。技術(shù)方案本實用新型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)生的運動位移方向相互垂直，每層隔減震裝置由粘彈性板式阻尼器、粘彈性核心墊、連接鋼板、核心墊墊板、固定鋼板組成；最上層是連接鋼板，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。當外部激勵為多維激勵時，兩個方向的水平地震作用的振動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， 能夠隔離下部振動能量向上部結(jié)構(gòu)傳輸，可以明顯減小雙向水平作用對結(jié)構(gòu)的破壞；對于豎向的振動能量，在小變形時，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，即當外部豎向激勵加速度大于重力加速度時，上部結(jié)構(gòu)帶動附加鋼板向上運動，此時粘彈性板式阻尼器產(chǎn)生變形，耗散振動能量；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，對于每層隔減震裝置中的兩個對稱的粘彈性板式阻尼器，在地震作用下可以形成一對阻尼力力偶， 從而減小地震作用下節(jié)點處的局部振動彎矩。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；能保護粘彈性核心墊免受拉壞；能減小振動傾覆力矩或節(jié)點振動彎矩的破壞效應(yīng)。 有益效果所發(fā)明的雙層多維隔減震裝置具有構(gòu)造簡單、耗能效果好、造價低廉、 施工方便的優(yōu)點，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；能保護粘彈性核心墊免受拉壞；能減小振動傾覆力矩或節(jié)點振動彎矩的破壞效應(yīng)。它可廣泛應(yīng)用于大跨網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)、平臺結(jié)構(gòu)等的多方向隔震與減震。

圖1為本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 墊2、連接鋼板3、核心墊墊板4、固定鋼板5。圖2為本實用新型的側(cè)立面圖。
圖中有粘彈性板式阻尼器1、粘彈性核心
具體實施方式本實用新型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)生的運動位移方向相互垂直，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。當外部激勵為多維激勵時，兩個方向的水平地震作用的振動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，能夠隔離下部振動能量向上部結(jié)構(gòu)傳輸，可以明顯減小雙向水平作用對結(jié)構(gòu)的破壞；對于豎向的振動能量，在小變形時，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，即當外部豎向激勵加速度大于重力加速度時，上部結(jié)構(gòu)帶動附加鋼板向上運動，此時粘彈性板式阻尼器1產(chǎn)生變形，耗散振動能量；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， 對于每層隔減震裝置中的兩個對稱的粘彈性板式阻尼器，在地震作用下可以形成一對阻尼力力偶，從而減小地震作用下節(jié)點處的局部振動彎矩。
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稱疊合而成，該隔減震裝置所允許產(chǎn)生的運動位移方向相互垂直，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。
專利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。本實用新型具有構(gòu)造簡單、耗能效果好、造價低廉、施工方便的優(yōu)點，它能夠?qū)λ诫p向和豎向同時隔震，在隔離外部激勵的同時也能耗散振動能量，保護隔震裝置在大的外部激勵下不被拉壞。
文檔編號E04B1/98GK202090453SQ20112008996
公開日2011年12月28日 申請日期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 申請人:東南大學(xué)