CN200975037Y - 粘滞阻尼器式三维隔振装置 - Google Patents

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张向东
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Abstract

本实用新型涉及一种粘滞阻尼器式三维隔振装置，属于结构隔震控制与振动控制领域。本装置中的铅芯叠层橡胶支座的上、下表面都设置有封钢板(2)，下表面的封钢板2与下连接板(1)连接，下连接板(1)与基础连接；上表面的封钢板2与导向件(8)连接，导向件8的上面设置有上连接板(14)。导向件8的上表面设置有的筒式封钢板(16)，筒式封钢板16的内部设置有一空腔，在该空腔内注有粘弹性阻尼材(10)。上连接板导向杆(15)贯穿该空腔并且其上设置的活塞(13)也在该空腔内。在上连接板上套筒式结构的下表面、筒式封钢板16的外表面设置有碟形弹簧(9)。本实用新型的结构简单、性能稳定，可适用于隔离轨道交通所诱发建筑物的二次振动。

Description

粘滞阻尼器式三维隔振装置
技术领域
本实用新型涉及一种粘滞阻尼器式三维隔振装置，主要用于房屋及桥梁等建筑物的基础隔振，属于结构隔震控制与振动控制领域。
背景技术
轨道交通会诱发周围建筑物的二次振动，这种振动会影响到人们的正常生活。目前国内外对轨道交通诱发的环境振动多从振源入手，而对建筑物基础隔振装置的研究很少。地震动本身具有多维特性，目前三维基础隔震装置主要为铅芯叠层橡胶支座与厚橡胶叠层橡胶支座或碟形弹簧的串联组合装置。三维隔震装置把建筑物上部结构和地基基础“隔离”，改变上部结构的动力特性，可以极大地减轻地震对上部结构的动力作用，从而达到“以柔克刚”的减震效果。在水平方向上铅芯叠层橡胶支座隔震是一种较为成熟的工程水平隔震技术，通过铅芯的剪切变形提供阻尼力，耗散水平方向地震能量。在竖直方向上厚橡胶叠层橡胶支座或碟形弹簧只能降低结构的竖向刚度，并未提供竖向阻尼，这将不能有效地耗散地震的竖向能量，而且不能抑制共振区的放大作用。
实用新型内容
本实用新型提供了一种粘滞阻尼器式三维隔振装置，本装置不仅能有效地提供竖向阻尼，抑制共振放大作用，而且能够结合轨道交通振源的特点，通过改变碟形弹簧的刚度与竖向阻尼比，使其应用于隔离环境振动之中。
为了达到上述目的，本实用新型采用了如下技术方案。本装置主要包括有下连接板1、铅芯叠层橡胶支座、导向件8、碟形弹簧9、上连接板14；其中，铅芯叠层橡胶支座由铅芯3、薄钢板5和橡胶层6组成，在铅芯叠层橡胶支座的上、下表面都设置有封钢板2，铅芯叠层橡胶支座下表面的封钢板2与下连接板1连接，下连接板1上设置有用于与建筑物基础相连的螺栓孔，铅芯叠层橡胶支座上表面的封钢板2与导向件8连接，导向件8的上面设置有上连接板14，导向件8的上表面圆心位置有导杆部分。上连接板14与建筑物的上部结构相连。其特征在于：导向件8的上表面圆心位置的导杆部分的上表面有一凹槽，在凹槽的上面设置有空腔封钢板(16)，导向件(8)的导杆部分和空腔封钢板16组成一空腔，在该空腔内注有硅油或其它粘弹性阻尼材料10。上连接板的下表面圆心位置设置有上连接板导向杆15，上连接板导向杆15贯穿由导向件8和封钢板16组成的内部注有硅油或其它粘弹性阻尼材料10的空腔，并在上连接板导向杆15上设置有一活塞13，活塞13也设置在该空腔内。在上连接板上以导向杆15为中心设置有一套筒式结构，该套筒式结构为一空心圆柱体，导向件8的上部圆周设置在该套筒式结构内。在该套筒式结构的下表面、导向件8的外表面设置有碟形弹簧9，在导向杆15的上下两端都设置有空气腔12，以减小活塞13上下运动的压力差。
所述的活塞13和由导向件8和空腔封钢板16组成的空腔的内壁之间留有空隙或者活塞13和空腔的内壁之间不留空隙，而在活塞13上开有通孔。可通过改变该空隙或通孔的大小来对竖向阻尼进行调节。
上连接板导向杆15和由导向件8和空腔封钢板16组成的空腔组成圆筒双出杆粘滞阻尼器，其中，导向件8做成筒体，筒体内注有硅油或其它粘弹性阻尼材料10，上连接板导向杆15上设置有圆筒双出杆粘滞阻尼器的活塞13，活塞13在弹性阻尼材料10中。导向件8是碟形弹簧9的导向装置，同时提供竖向隔振装置的水平刚度，它的直径略小于碟形弹簧9的内径，以方便碟形弹簧9的安装，导向件8与碟形弹簧9接触的表面应保证足够小的摩擦系数，从而可以保证碟形弹簧9的自由滑动。碟形弹簧9与上连接板14的套筒式结构的下表面有一定的空隙，以保证碟形弹簧9的水平位移。上连接板14与建筑物的上部结构相联，并将建筑物的自重通过其与碟形弹簧接触的表面传递到基础。上连接板14的套筒式结构有足够的厚度，这样既可以保证外荷产生的水平力传递给导向件8，又可以保证其与碟形弹簧9的接触面积。上连接板14的套筒部分将整个提供竖向阻尼的部分包住，并与导向件8的边缘接触增加了竖向隔振装置的水平刚度。
本实用新型的工作原理：本装置在竖向荷载的激励下上连接板产生竖直方向的振动，这种振动通过上连接板导向杆15带动活塞13在硅油或其它粘弹性材料10中上下运动，从而为本装置提供竖向阻尼力。
本实用新型用于载荷相对较轻的建筑中，通过设定碟形弹簧的参数，采用单个碟形弹簧便可提供适宜的竖向刚度，这样可使整个装置高度得到控制，从而能够安全稳定的工作。该装置通过对碟形弹簧参数的改变对其竖向刚度进行调节，并通过改变活塞13与由导向件8的导杆部分和空腔封钢板16组成的空腔的内壁之间的间隙或活塞13上的通孔的大小对竖向阻尼进行调节，以达到有效隔离振动的目的。本实用新型能够有效的控制轨道交通诱发建筑物的竖向振动和地震引起的水平振动，同时可以一定程度上减小地震动引起建筑物的竖直方向的振动。
本实用新型的有益效果：在导向件内部设置圆筒双出杆粘滞阻尼器，隔振装置竖向振动的速度即为活塞在硅油或粘弹性材料中的运动速度，可为隔振装置提供较大的阻尼力，提高竖向隔振能力，减小结构的竖向动力反应；由于本实用新型提出的圆筒双出杆粘滞阻尼器位于导向件的内部，既可以节省空间，在设计、加工和安装上也较为有利；本实用新型是在成熟的铅芯橡胶支座和粘滞阻尼器的基础上开发的，性能稳定、实用性强，因此应用范围广泛，可适用于隔离轨道交通所诱发建筑物的二次振动，以及现有三维隔震装置所适用的任何场合以隔离地面震动，减小结构的动力反应。
附图说明
图1表示本实用新型第一个实施例的纵剖面构造图
图2表示图1的A-A剖面图
图3表示碟形弹簧的剖面图
图4表示本实用新型第二个实施例的纵剖面构造图
图中：1、下连接板，2、封钢板，3、铅芯，4、六角螺栓，5、薄钢板，6、橡胶层，7、外包橡胶，8、导向件，9、碟形弹簧，10、硅胶或其它粘弹性阻尼材料，11、间隙或孔隙，12、空气腔，13、活塞，14、上连接板，15、上连接板导向杆，16、空腔封钢板。
具体实施方式
下面将结合图1～图4对本实用新型实施方法作进一步说明。
实施例1：
本实施例主要包括有下连接板1、铅芯叠层橡胶支座、导向件8、碟形弹簧9、上连接板14。其中，铅芯叠层橡胶支座由铅芯3、薄钢板5和橡胶层6组成，在铅芯叠层橡胶支座的上、下表面都设置有封钢板2，铅芯叠层橡胶支座下表面的封钢板2与下连接板1连接，下连接板1上设置有用于与建筑物基础相连的螺栓孔，铅芯叠层橡胶支座上表面的封钢板2通过六角螺栓与导向件8连接，导向件8的上面设置有上连接板14。上连接板14与建筑物的上部结构相连。导向件8的上表面圆心位置设置有空腔封钢板16，导向件8和空腔封钢板16组成一个空腔，在该空腔内注有硅油或其它粘弹性阻尼材料10。上连接板的下表面圆心位置设置有上连接板导向杆15，上连接板导向杆15贯穿由导向件8和封钢板16组成内部的注有硅油或其它粘弹性阻尼材料10的空腔，并在上连接板导向杆15上设置有一活塞13，活塞13也设置在该空腔内。在上连接板上以导向杆15为中心设置有一套筒式结构，该套筒式结构为一空心圆柱体，导向件8的上部设置在该套筒式结构内。在该套筒式结构的下表面、导向件8的外表面设置有碟形弹簧9，在导向杆15的上下两端都设置有空气腔12，以减小活塞13上下运动的压力差。活塞13和由导向件8和空腔封钢板16组成的空腔的内壁之间留有空隙，可通过调节该空气隙的大小调节竖向阻尼。
实施例2：
实施例2的其他部分与实施例1均相同，不同之处在于活塞13与由导向件8和空腔封钢板16组成的空腔的内壁之间不留空隙，而在活塞13上开有通孔，可以通过改变该通孔的大小来对竖向阻尼进行调节。

Claims (2)

1、粘滞阻尼器式三维隔振装置，主要包括有下连接板(1)、铅芯叠层橡胶支座、导向件(8)、碟形弹簧(9)、上连接板(14)；其中，铅芯叠层橡胶支座的上、下表面都设置有封钢板(2)，铅芯叠层橡胶支座下表面的封钢板(2)与下连接板(1)连接，下连接板(1)上设置有用于与建筑物基础相连的螺栓孔，铅芯叠层橡胶支座上表面的封钢板(2)与导向件(8)固定连接，导向件(8)的上面设置有上连接板(14)，导向件8的上表面圆心位置有导杆部分，其特征在于：导向件(8)的上表面圆心位置的导杆部分的上表面有一凹槽，在凹槽的上面设置有空腔封钢板(16)，导向件(8)的导杆部分和空腔封钢板(16)组成一个封闭的空腔，在该空腔内注有硅油或其它粘弹性阻尼材料(10)；上连接板(14)的下表面圆心位置设置有上连接板导向杆(15)，上连接板导向杆(15)贯穿由导向件(8)的导杆部分和空腔封钢板(16)组成的、内部注有硅油或其它粘弹性阻尼材料(10)的空腔，并在上连接板导向杆(15)上设置有一活塞(13)，活塞(13)也设置在该空腔内；在上连接板(14)上以导向杆(15)为中心设置有一套筒式结构，导向件(8)的导杆部分的上部设置在该套筒式结构内，在该套筒式结构的下表面、导向件(8)的导杆部分的外表面设置有碟形弹簧(9)，在导向杆(15)的上下两端都设置有空气腔(12)，以减小活塞(13)上下运动的压力差。
2、根据权利要求1所述的粘滞阻尼器式三维隔振装置，其特征在于：所述的活塞(13)与由导向件(8)的导杆部分和空腔封钢板(16)组成的空腔内壁之间留有空气隙或者活塞(13)和空腔的内壁之间不留空气隙，而在活塞(13)上开有通孔。
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