专利名称：双层多维隔减震装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于大跨网格结构、建筑结构、平台结构等隔震与减震的多维隔减震装置，尤其能隔离和消耗多维地震能量。
背景技术：
地震力和风振力是建筑结构所承受的主要控制荷载，也是导致建筑结构发生破坏和倒塌的主要因素，准确地认识结构在动荷载作用下的受力机理和动力响应，并对其实施可靠的抗震(振)保护措施是一个前沿性的研究课题。结构振动控制是一种新型的抗震 (振)方式，即利用隔震器或减震器隔离或消耗外部激励能量，以达到减轻外部激励对主结构的破坏。目前针对地震开发研究的隔震装置有橡胶隔震垫、铅芯橡胶隔震垫和滑移隔震装置等，针对地震(风振)开发研究的耗能装置有粘弹性阻尼器、粘滞流体阻尼器、金属阻尼器、摩擦阻尼器、形状记忆合金阻尼器、磁(电)流变阻尼器等。然而这些隔震装置仅仅起到水平向的隔离作用，却不能起到水平向和竖向同时隔离的作用；而耗能装置却不能起到隔震作用；同时现有的隔震装置抗拉拔能力差，在强烈的外部激励下容易发生拉坏，缺乏保护措施；现有的隔减震装置不具备隔离或消耗局部振动弯矩和节点振动弯矩的作用。大量的实际震(振)害表明对于大跨结构，竖向地震(风吸力)是一个非常重要的外部激励，同时对于水平方向，两个跨度方向都比较大，因此竖向和两个水平方向的隔减震效应都必须予以足够的重视。
发明内容技术问题本实用新型的目的是开发一种价格低廉、性能可靠、施工方便的多维隔减震装置，该装置能够同时隔离竖向和两个水平方向的地震，在隔离地震的同时也能耗散振动能量，并且能够保护装置在大的外部激励下不被拉坏，能够隔离或消耗局部振动弯矩和节点振动弯矩。技术方案本实用新型的双层多维隔减震装置由两层隔减震装置叠合而成，该隔减震装置所允许产生的运动位移方向相互垂直，每层隔减震装置由粘弹性板式阻尼器、粘弹性核心垫、连接钢板、核心垫垫板、固定钢板组成；最上层是连接钢板，粘弹性核心垫位于连接钢板中部的下方，粘弹性核心垫的下部连接核心垫垫板，核心垫垫板的下部连接固定钢板；粘弹性板式阻尼器的中间固定板与连接钢板的两侧连接，粘弹性板式阻尼器的两侧固定板与连接固定钢板连接。当外部激励为多维激励时，两个方向的水平地震作用的振动能量分别由上下两层粘弹性板式阻尼器发生变形耗散，同时由于在水平向，粘弹性板式阻尼器是刚度薄弱处， 能够隔离下部振动能量向上部结构传输，可以明显减小双向水平作用对结构的破坏；对于竖向的振动能量，在小变形时，靠粘弹性核心垫的耗能材料层的压紧压松产生挤压变形耗散小部分的能量，在大变形时，即当外部竖向激励加速度大于重力加速度时，上部结构带动附加钢板向上运动，此时粘弹性板式阻尼器产生变形，耗散振动能量；由于连接钢板与核心垫之间未设连接，避免了粘弹性核心垫在较大地震作用下被拉坏的可能性。同时，对于每层隔减震装置中的两个对称的粘弹性板式阻尼器，在地震作用下可以形成一对阻尼力力偶， 从而减小地震作用下节点处的局部振动弯矩。由此可以看出，该双层多维隔减震装置不仅能起到水平双向隔震，而且能起到竖向隔震；不仅能隔震，而且能耗能减震；能保护粘弹性核心垫免受拉坏；能减小振动倾覆力矩或节点振动弯矩的破坏效应。 有益效果所发明的双层多维隔减震装置具有构造简单、耗能效果好、造价低廉、 施工方便的优点，它不仅能起到水平双向隔震，而且能起到竖向隔震；不仅能隔震，而且能耗能减震；能保护粘弹性核心垫免受拉坏；能减小振动倾覆力矩或节点振动弯矩的破坏效应。它可广泛应用于大跨网格结构、建筑结构、平台结构等的多方向隔震与减震。
图1为本实用新型的剖面结构示意图。 垫2、连接钢板3、核心垫垫板4、固定钢板5。图2为本实用新型的侧立面图。
图中有粘弹性板式阻尼器1、粘弹性核心
具体实施方式本实用新型的双层多维隔减震装置由两层隔减震装置叠合而成，该隔减震装置所允许产生的运动位移方向相互垂直，每层隔减震装置由粘弹性板式阻尼器1、粘弹性核心垫 2、连接钢板3、核心垫垫板4、固定钢板5组成。板式阻尼器1与连接钢板3焊接，核心垫垫板4及粘弹性板式阻尼器1焊接在固定钢板5上，连接钢板3与核心垫2之间不设连接。 上下两层粘弹性板式阻尼器1的设置方向相互垂直，且上下两层核心垫采用的是高耗能粘弹性材料。当外部激励为多维激励时，两个方向的水平地震作用的振动能量分别由上下两层粘弹性板式阻尼器1发生变形耗散，同时由于在水平向，粘弹性板式阻尼器1是刚度薄弱处，能够隔离下部振动能量向上部结构传输，可以明显减小双向水平作用对结构的破坏；对于竖向的振动能量，在小变形时，靠粘弹性核心垫4的耗能材料层的压紧压松产生挤压变形耗散小部分的能量，在大变形时，即当外部竖向激励加速度大于重力加速度时，上部结构带动附加钢板向上运动，此时粘弹性板式阻尼器1产生变形，耗散振动能量；由于连接钢板与核心垫之间未设连接，避免了粘弹性核心垫在较大地震作用下被拉坏的可能性。同时， 对于每层隔减震装置中的两个对称的粘弹性板式阻尼器，在地震作用下可以形成一对阻尼力力偶，从而减小地震作用下节点处的局部振动弯矩。
权利要求1.一种双层多维隔减震装置，其特征在于该装置由两层隔减震装置上下对称叠合而成，该隔减震装置所允许产生的运动位移方向相互垂直，每层隔减震装置由粘弹性板式阻尼器(1)、粘弹性核心垫(2)、连接钢板(3)、核心垫垫板(4)、固定钢板(5)组成；最上层是连接钢板(3)，粘弹性核心垫(2)位于连接钢板(3)中部的下方，粘弹性核心垫(2)的下部连接核心垫垫板(4)，核心垫垫板(4)的下部连接固定钢板(5);粘弹性板式阻尼器(1)的中间固定板与连接钢板(3)的两侧连接，粘弹性板式阻尼器(1)的两侧固定板与连接固定钢板 (5)连接。
2.根据权利要求1所述的双层多维隔减震装置，其特征在于上下两层核心垫(2)采用的是高耗能粘弹性材料。
专利摘要双层多维隔减震装置是一种可用于大跨网格结构、建筑结构、平台结构等隔震与减震的多维隔减震装置，该装置由两层隔减震装置叠合而成，每层隔减震装置中，最上层是连接钢板(3)，粘弹性核心垫(2)位于连接钢板(3)中部的下方，粘弹性核心垫(2)的下部连接核心垫垫板(4)，核心垫垫板(4)的下部连接固定钢板(5)；粘弹性板式阻尼器(1)的中间固定板与连接钢板(3)的两侧连接，粘弹性板式阻尼器(1)的两侧固定板与连接固定钢板(5)连接。本实用新型具有构造简单、耗能效果好、造价低廉、施工方便的优点，它能够对水平双向和竖向同时隔震，在隔离外部激励的同时也能耗散振动能量，保护隔震装置在大的外部激励下不被拉坏。
文档编号E04B1/98GK202090453SQ20112008996
公开日2011年12月28日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者徐赵东, 王绍安, 郭一峰, 黄兴淮 申请人:东南大学