6和外箍弹簧7组成，粘弹性材料棒6的横截面直径一般比外箍弹簧7的内径小I?2mm ;当装置发生竖向或水平相对位移时，粘弹性材料棒6能发生拉压或剪切变形而耗散振动能量，并且粘弹性材料棒6在受压时受到外箍弹簧7的约束作用，呈三向受压状态，使得粘弹性材料棒6的竖向受压承载力增大，同时在竖向压力作用下，粘弹性材料棒径向变粗，剪切面积增大，耗能能力得到提升。粘弹性材料钢板叠层核心垫3由粘弹性材料层8和薄钢板9高温高压硫化而成，粘弹性材料层8每层厚度一般为2?5_，薄钢板9每层厚度一般为I?2_ ；同加设的主体结构相比，粘弹性材料钢板叠层核心垫3在水平向和竖向形成刚度薄弱层，如同建筑结构各层柱子的水平向和竖向刚度相比，装置水平向和竖向刚度非常小，在水平向和竖向振动激励下装置便会起到隔离振动的作用，同时粘弹性材料层8因为发生拉压或剪切变形而耗散振动能量，粘弹性材料层8包裹在薄钢板9周围，核心垫的保护层厚度一般设为I?3mm，保护了薄钢板9不受腐蚀。弹簧粘弹性材料棒2中的外箍弹簧7上下端分别与上钢板、下钢板固定，可以选择焊接或是螺纹旋接。装置受拉时外箍弹簧7提供拉力，解决了粘弹性材料钢板叠层核心垫3受拉刚度不足、受拉易破坏的问题；粘弹性材料钢板叠层核心垫3与弹簧粘弹性材料棒2并联设置，能提供较大的竖向拉压承载力，弹簧粘弹性材料棒2 —般加设4?60个，弹簧可依据实际需要选用不同弹簧系数的产品；可以通过调节弹簧粘弹性材料棒2的个数及尺寸实现整个装置竖向拉压承载力的调整，随着弹簧粘弹性材料棒个数和粘弹性材料棒横截面尺寸的增大，竖向拉压承载力将增大。
[0022]弹簧粘弹性材料棒2中的粘弹性材料棒6自由放置在外箍弹簧7内部，粘弹性材料棒6上下端不与下钢板I和上钢板4连接，可以保证竖向受拉时粘弹性材料棒自由脱离，不被拉坏，而当装置上下钢板受压和水平向相对运动时，粘弹性材料棒6与外箍弹簧7 —起发生水平向剪切往复变形而起到耗能减震作用。
[0023]弹簧粘弹性材料棒2和粘弹性材料钢板叠层核心垫3成中心对称布置，可以隔离和减小任何方向的水平振动，不受任何限制和约束。
【主权项】
1.一种多维粘弹性减隔震装置，其特征在于，该装置包括装置下钢板(I)、弹簧粘弹性材料棒(2)、粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)、装置上钢板(4)和螺栓(5);其中，弹簧粘弹性材料棒(2)和粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)位于装置下钢板(I)与装置上钢板(4)之间，粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)位于中间，弹簧粘弹性材料棒(2)位于粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)的外围，粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)的上下两块钢板分别与该装置上钢板(4)、装置下钢板(I)由螺栓(5)固定；弹簧粘弹性材料棒(2)中外箍弹簧(7)的上下两端分别与装置上钢板(4)、装置下钢板(I)固定；当装置受到竖向拉压振动和水平向剪切振动时，弹簧粘弹性材料棒(2)和粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)协同工作，形成刚度薄弱层隔离竖向和水平向振动，同时弹簧粘弹性材料棒(2)和粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)中的粘弹性材料由于发生拉压、剪切变形而耗散振动能量。
2.根据权利要求1所述的一种多维粘弹性减隔震装置，其特征在于，所述的弹簧粘弹性材料棒(2)由粘弹性材料棒(6)和外箍弹簧(7)组成，粘弹性材料棒(6)位于外箍弹簧(7)的中间同轴设置；当装置发生竖向或水平相对位移时，粘弹性材料棒(6)能发生压缩或剪切变形而耗散振动能量，并且粘弹性材料棒(6)在受压时受到外箍弹簧(7)的约束作用，呈三向受压状态，使得粘弹性材料棒(6)的竖向受压承载力和耗能能力均得到提升。
3.根据权利要求1所述的一种多维粘弹性减隔震装置，其特征在于，所述的粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)由若干粘弹性材料层(8)和薄钢板(9)间隔叠层而成，粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)径向外层是粘弹性材料保护层，整个粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)是通过高温高压硫化制作；该装置发生水平向振动时，粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)在水平向形成刚度薄弱层，隔离振动能量传递，同时核心区粘弹性材料因发生剪切变形而耗散振动能量；该装置发生竖向振动时，粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)在竖向形成刚度薄弱层，隔离振动能量传递，同时核心区粘弹性材料由于发生竖向的压紧和压松而发生往复变形，耗散振动能量；在薄钢板和粘弹性材料层叠层核心垫的径向外围包裹有粘弹性材料，保护了薄钢板(9)不受外界环境的腐蚀。
4.根据权利要求1所述的一种多维粘弹性减隔震装置，其特征在于，外箍弹簧(7)的上下端分别与装置上钢板(4)、装置下钢板(I)固接，装置受拉时外箍弹簧(7)提供拉力，解决了粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)受拉刚度不足、受拉易破坏的问题；若干弹簧粘弹性材料棒(2)与粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)并联设置，能提供较大的竖向受压承载力；可以通过调节粘弹性弹簧棒(2)的个数及尺寸实现整个装置竖向拉压承载力的调整。
5.根据权利要求1或2所述的一种多维粘弹性减隔震装置，其特征在于，所述的弹簧粘弹性材料棒(2)中的粘弹性材料棒￠)自由放置在外箍弹簧(7)内部，粘弹性材料棒(6)上下端不与下钢板(I)和上钢板(4)连接，可以保证竖向受拉时粘弹性材料棒自由脱离，不被拉坏；当装置上下钢板受压和水平向相对运动时，粘弹性材料棒与弹簧一起发生水平向剪切往复变形而起到耗能减震作用。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种多维粘弹性减隔震装置，其特征在于，弹簧粘弹性材料棒(2)位于粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)的外围呈中心对称布置，能隔离和减小任何方向的水平振动，不受任何限制和约束。
【专利摘要】本发明是一种多维粘弹性减隔震装置，该装置包括装置下钢板(1)、弹簧粘弹性材料棒(2)、粘弹性材料钢板叠层核心垫(3)、装置上钢板(4)和螺栓(5)；其中，弹簧粘弹性材料棒和粘弹性材料钢板叠层核心垫位于装置下钢板与装置上钢板之间，粘弹性材料钢板叠层核心垫位于中间，弹簧粘弹性材料棒位于粘弹性材料钢板叠层核心垫的外围，粘弹性材料钢板叠层核心垫的上下两块钢板分别与装置上钢板、装置下钢板由螺栓固定。弹簧粘弹性材料棒能够提升装置的竖向受压承载力和耗能能力，同时保护粘弹性材料钢板叠层核心垫，避免因发生过大的拉压变形而破坏，解决了粘弹性材料钢板叠层核心垫受拉刚度不足、受拉易破坏等问题。
【IPC分类】E04B1-98
【公开号】CN104805922
【申请号】CN201510170881
【发明人】徐赵东, 黄兴淮, 郭迎庆, 尹学军, 盖盼盼, 贾红兵
【申请人】东南大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月10日