专利名称：一种拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种结构减震装置，具体来说涉及一种在主承载方向上具有拉压对称非线性软刚度特性的拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置。
背景技术：
爆炸冲击震动环境下的防护结构需要采取隔震措施以保证防护结构内部人员和设备的安全。钢丝绳隔震器是一种性能优良的抗爆炸冲击震动的隔震元件，依靠钢丝绳中丝、股之间的滑动摩擦耗散冲击能量，具有非线性软刚度的特点，并具有承载力大，容许动位移大，耐久性、稳定性好等优点，是目前在防护工程领域中应用较为广泛的一种隔震元件。现有的钢丝绳隔震器，如专利号为ZL02267872. 7的鼓形斜夹式钢丝绳隔震器，在主承载方向上主要以受压为主，通过预压缩来保证其在受到爆炸冲击时仍然处于受压工作状态。一旦钢丝绳隔震器真正进入受拉工作状态，其刚度立即变为非线性硬刚度特性，隔震性能大大降低。同时，受钢丝绳隔震器结构特点的限制，其在垂直于主承载方向上的刚度与耗能能力都比主承载方向上的要小得多。而防护结构所处的爆炸冲击震动环境很难预料， 钢丝绳隔震器所接受到的震动幅值与方向如果超出预期设计，有可能会导致钢丝绳隔震器失效，从而降低防护结构的震动防护能力及可靠性。
发明内容本实用新型的目的是提供一种拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置，其主承载方向上在受拉、受压工作状态下具有相同的非线性软刚度特性，并且在垂直于主承载方向上具有较高的刚度与耗能能力。本实用新型的目的可采用如下技术方案实现所述的拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置为轴对称结构，轴向为主承载方向，主要包括顶板、底板、结构联板、夹板、联杆、钢丝绳以及固定销。上夹板、上层钢丝绳和公用夹板共同构成上层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器， 公用夹板、下层钢丝绳和下夹板共同构成下层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器。顶板和底板通过周侧联杆固定连接，上下两个隔震器设置于顶板和底板之间，上夹板和下夹板上分别预留有圆形通孔，顶板和底板上分别固定有上固定销和下固定销，上固定销和下固定销分别穿过上夹板和下夹板上的预留圆孔将上夹板和下夹板卡住。顶板和上夹板具有中心孔，其直径大于隔震装置的侧向容许动位移量，结构联板位于顶板的上部，穿过顶板和上夹板中心孔的中心联杆将结构联板与公用夹板固定连接，结构联板与顶板之间沿轴向具有间距，其间距大于隔震装置的轴向容许动位移量。顶板与上夹板之间以及底板与下夹板之间可设置橡胶垫层，以避免发生刚性碰撞。使用时，底板与被隔结构的基础连接，结构联板与被隔结构连接。这样，当爆炸冲击震动由基础传来，被隔结构在轴向上往复振动时，引起上、下鼓形斜夹式钢丝绳隔震器交替被压缩回弹。对于整个钢丝绳隔震装置来说，在轴向上具备了拉压对称非线性软刚度特性，与单个鼓形斜夹式钢丝绳隔震器相比，容许动位移量也提高了一倍。被隔结构在侧向上往复振动时，引起上、下层两个隔震器同时在此方向上错动，从而在侧向上钢丝绳隔震装置的刚度和耗能能力都提高了一倍。综上所述本实用新型在主承载方向(轴向)上，钢丝绳隔震装置可以受拉，并且受拉时与受压时的力学特性相同，均为非线性软刚度特性，同时，与单个鼓形斜夹式钢丝绳隔震器相比，容许动位移量也提高了一倍；在垂直于主承载方向(侧向)上，上、下层两个隔震器的共同作用使得钢丝绳隔震装置的刚度和耗能能力都提高了一倍。
附图1为本实用新型的结构示意图。图中1、结构联板，2、顶板，3、周侧联杆，4、中心联杆，5、上层钢丝绳，6、上夹板，7、 共用夹板，8、下夹板，9、底板，10、下层钢丝绳，11、上固定销，12、下固定销，13、橡胶垫层。
具体实施方式
结合附图，说明本实用新型的具体实施例。如附图所示本实用新型为轴对称结构，上夹板6、上层钢丝绳5和公用夹板7共同构成了上层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器，公用夹板7、下层钢丝绳10和下夹板8共同构成了下层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器。布置于外围的四根周侧联杆3将顶板2与底板9固定连接，中心联杆4沿轴线将结构联板1与共用夹板7固定连接。上夹板6通过四个预留孔卡入固定于顶板2下部的四根上固定销11，下夹板8通过四个预留孔卡入固定于底板9上部的四根下固定销12。结构联板1与顶板2之间留有一定距离，顶板2和上夹板6中心留有一定直径的孔，用以分别保证轴向上和侧向上的容许动位移(根据不同型号的隔振装置， 具有不同的容许动位移量)。顶板2与上夹板6之间、底板9与下夹板8之间可固定一定厚度的橡胶垫层13，以避免发生刚性碰撞。使用时，结构联板1与被隔结构连接，底板9与被隔结构的基础连接。受到爆炸冲击后，当隔震装置轴向被压缩时，共用夹板7向下移动，上夹板6脱离顶板2沿着上固定销11也向下滑动，避免了上部隔震器的受拉。当轴向被拉伸时，共用夹板7向上移动，下夹板8脱离底板9沿着下固定销12也向上滑动，避免了下部隔震器的受拉。所以轴向受到拉压时，钢丝绳隔震装置均呈现出相同的非线性软刚度特性。当被隔结构与基础在侧向错动时，共用夹板7也沿侧向错动，而上夹板6和下夹板8分别受到上固定销11和下固定销12的约束不能侧向移动，上层钢丝绳5和下层钢丝绳10共同提供了侧向非线性软刚度特性和耗能能力。
权利要求1.一种拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置，其特征是主要包括顶板O)、底板(9)、 结构联板(1)、夹板、联杆、钢丝绳以及固定销。上夹板(6)、上层钢丝绳(5)和公用夹板(7) 共同构成上层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器，公用夹板(7)、下层钢丝绳(10)和下夹板(8)共同构成下层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器。顶板( 和底板(9)通过周侧联杆(3)固定连接，上下两个隔震器设置于顶板⑵和底板(9)之间，结构联板⑴位于顶板(2)的上部，通过中心联杆⑷与公用夹板(7)固定连接，顶板(2)与上夹板(6)之间以及底板(9)与下夹板 (8)之间可设置橡胶垫层(13)。
2.根据权利要求1所述的拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置，其特征是所述的上夹板(6)上预留有圆形通孔，顶板O)下部固定有上固定销(11)，上固定销(11)穿过预留圆孔将上夹板(6)卡住。
3.根据权利要求1所述的拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置，其特征是所述的下夹板(8)上预留有圆形通孔，底板(9)上部固定有下固定销(12)，下固定销(12)穿过预留圆孔将下夹板(8)卡住。
4.根据权利要求1所述的拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置，其特征是所述的结构联板(1)与顶板( 之间沿轴向具有间距，其间距大于隔震装置的轴向容许动位移量。
5.根据权利要求1所述的拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置，其特征是所述的顶板( 和上夹板(6)具有中心孔，其直径大于隔震装置的侧向容许动位移量，中心联杆(4) 穿过中心孔。
专利摘要本实用新型公开了一种拉压复合型上下层式钢丝绳隔震装置，其为轴对称结构，主要包括顶板、底板、结构联板、夹板、联杆、钢丝绳以及固定销。上夹板、上层钢丝绳和公用夹板共同构成了上层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器，公用夹板、下层钢丝绳和下夹板共同构成了下层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器。顶板和底板通过周侧联杆固定连接，上下两个隔震器设置于顶板和底板之间，上夹板与顶板之间、下夹板与底板之间分别通过固定于顶板和底板上的上、下固定销连接，结构联板位于顶板的上部，通过中心联杆与公用夹板固定连接。这种结构形式使得钢丝绳隔震装置在轴向具备了拉压对称非线性软刚度特性，而在侧向上的刚度与耗能能力提高了一倍。
文档编号F16F7/116GK201982562SQ201120024248
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者李万华, 李利莎, 杜建国, 谢清粮, 贺永胜, 陈荣华 申请人:中国人民解放军总参谋部工程兵科研三所