一种插销式减振结构、抗风装置和阻尼装置

本技术涉及一种建筑结构，具体涉及一种插销式减振结构、抗风装置和阻尼装置。

背景技术：

1、隔震层是指隔震建筑设置在基础、底部或下部结构与上部结构之间的全部部件的总称，包括隔震支座、阻尼装置、抗风装置、限位装置、抗拉装置、附属装置及相关的支承或连接构件等。其中，隔震层的合理设置和设计，对隔震技术的功能实现和隔震结构的性能水平起决定性作用。隔震技术的推广应用已经成为我国防震减灾的主流技术之一。量大面广的轨道交通上盖建筑面临交通环境振动的威胁，严重影响建筑使用功能，也亟待通过隔振技术予以解决。

2、基于上述两方面需求，当前越来越多的建筑物、构筑物、结构和设备等，对隔震/振层性能提出了新的要求，即要求隔震/振层能够兼具隔离地震作用和隔离环境振动作用的双重功能，达到三维隔震/振效果。然而，要实现上述功能，主流的隔震/振层装置配置、设置方式和设计，仍然存在如下具体困难：

3、(1)、由于隔震/振层设计时，经常需要采用剪力件提供隔震层抗风屈服力，由于经典的抗风剪力件是上下端分别固定于上部结构和下部结构上，使竖向环境振动很容易经由抗风装置直接向上部结构传播，使隔振效果降低甚至散失，亟待解决。

4、(2)、由于隔震/振层设计时，经常需要采用阻尼器来提高隔震层的阻尼，提升隔震效果并控制隔震层在强震下的位移，由于经典的阻尼器是上下端分别固定于上部结构和下部结构上，使竖向环境振动很容易经由阻尼器直接向上部结构传播，使隔振效果降低甚至散失，也亟待解决。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种插销式减振结构，所述插销式减振结构可以阻断环境振动的传播途径，从而起到隔绝环境振动的作用。

2、本实用新型的第二个目的在于提供一种应用上述插销式减振结构的抗风装置。

3、本实用新型的第三个目的在于提供一种应用上述插销式减振结构的阻尼装置。

4、本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

5、一种插销式减振结构，包括上部组件和下部组件，其中，所述上部组件与上部结构连接，所述下部组件与下部结构连接；所述下部组件在与所述上部组件的对应位置处设置有销孔，所述上部组件的下端安装在所述销孔内，其中，所述上部组件与所述销孔的内壁之间设置有缓冲层；所述上部组件的底部与所述销孔的底部之间存在间隙或者填充有减振层。

6、优选的，所述减振层和所述缓冲层均为橡胶层。

7、一种抗风装置，包括剪断件和外套筒，其中，所述剪断件构成所述插销式减振结构的上部组件，而所述外套筒则构成所述插销式减振结构的下部组件；所述外套筒为中空结构，该外套筒的下端与下部结构固定连接，上端设置有开口；所述剪断件的上端与上部结构固定连接，所述剪断件的中段设有剪断面；所述剪断件的下端伸入所述外套筒上端的开口内，且所述剪断面位于所述外套筒上端开口的上方；所述外套筒的内腔构成所述销孔；所述剪断件的侧壁与所述外套筒的内壁之间设置有橡胶层，所述剪断件的下部与所述外套筒的内壁底部之间也填充有橡胶层，或者留有间隙。

8、优选的，所述剪断件的横截面的面积自所述剪断面分别向上下两侧逐渐增大。

9、一种阻尼装置，该阻尼装置为位移型阻尼器或速度型阻尼器，所述位移型阻尼器或速度型阻尼器中均采用所述插销式减振结构，其中，所述下部结构上设置有外套管，该外套管构成所述插销式减振结构中的下部组件，所述位移型阻尼器构成所述插销式减振结构的上部组件；所述速度型阻尼器内设置有支撑杆，所述支撑杆构成所述插销式减振结构的上部组件。

10、优选的，所述位移型阻尼器采用软钢、铅或铅芯橡胶制成，其上端与隔震/振层的上部结构固定连接，其下端伸入与之配套的外套管的内腔，所述外套管安装在下部结构上；所述位移型阻尼器下端的侧壁与所述外套管的内壁之间设置有橡胶层，所述位移型阻尼器的底部与所述外套管的内壁底部之间也填充有橡胶层，或者留有间隙。

11、优选的，所述速度型阻尼器采用粘滞液体阻尼器或电涡流阻尼器，其一端通过铰接头与上部结构连接，另一端通过铰接头与支撑杆的上端连接，所述支撑杆的下端伸入与之配套的外套管的内腔，所述外套管安装在隔震/振层的下部结构上；所述支撑杆下端的侧壁与所述外套管的内壁之间设置有橡胶层，所述支撑杆的底部与所述外套管的内壁底部之间也填充有橡胶层，或者留有间隙。

12、本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果：

13、1、本实用新型的插销式减振结构通过设置在上部组件和下部组件之间的缓冲层和间隙，通过缓冲层来吸收环境振动，通过间隙来隔绝传播路径；从而阻断环境振动在下部结构和上部结构之间的传播路径，以此消除环境振动。

14、2、本实用新型的插销式减振结构不仅可以消除竖向环境振动，其设置在上部组件和下部组件之间的缓冲层还可以起到水平隔震/振的作用。

15、3、本实用新型的抗风装置中的剪断件与所述外套筒之间采用了橡胶层或留空间隙，避免了刚性接触，在环境振动时，以竖向振动为主的振动波大部分无法经由此处向上部结构传播，保持了隔震/振层对环境振动的隔振功能；风荷载作用时，剪断件的临界剪断力大于风荷载设计值，由于外套筒对剪断件的限位作用，进而实现隔震/振层的抗风功能；当地震来临时，剪断件在到达设计强度时自动剪断，隔震/振层产生隔震运动，进而实现隔震/振层对地震作用的隔震功能。由此解决了传统隔震/振层抗风装置与环境隔振的矛盾。

16、4、本实用新型的阻尼装置与所述外套管之间采用了橡胶层或留空间隙，避免了部件的刚性接触，在环境振动时，以竖向振动为主的振动波大部分无法经由此处向上部结构传播，保持了隔震/振层对环境振动的隔振功能；当地震来临时，隔震/振层产生隔震运动，由于外套管对阻尼装置的限位作用，阻尼装置两端产生相对运动，阻尼装置发挥消能减震功能。由此即可解决了传统隔震/振层阻尼器与环境隔振的矛盾。

技术特征：

1.一种插销式减振结构，其特征在于，包括上部组件和下部组件，其中，所述上部组件与上部结构连接，所述下部组件与下部结构连接；所述下部组件在与所述上部组件的对应位置处设置有销孔，所述上部组件的下端安装在所述销孔内，其中，所述上部组件与所述销孔的内壁之间设置有缓冲层；所述上部组件的底部与所述销孔的底部之间存在间隙或者填充有减振层。

2.根据权利要求1所述的插销式减振结构，其特征在于，所述减振层和所述缓冲层均为橡胶层。

3.一种采用权利要求1或2所述的插销式减振结构的抗风装置，其特征在于，包括剪断件和外套筒，其中，所述剪断件构成所述插销式减振结构的上部组件，而所述外套筒则构成所述插销式减振结构的下部组件；所述外套筒为中空结构，该外套筒的下端与下部结构固定连接，上端设置有开口；所述剪断件的上端与上部结构固定连接，所述剪断件的中段设有剪断面；所述剪断件的下端伸入所述外套筒上端的开口内，且所述剪断面位于所述外套筒上端开口的上方；所述外套筒的内腔构成所述销孔；所述剪断件的侧壁与所述外套筒的内壁之间设置有橡胶层，所述剪断件的下部与所述外套筒的内壁底部之间也填充有橡胶层，或者留有间隙。

4.根据权利要求3所述的抗风装置，其特征在于，所述剪断件的横截面的面积自所述剪断面分别向上下两侧逐渐增大。

5.一种采用权利要求1或2所述的插销式减振结构的阻尼装置，其特征在于，该阻尼装置为位移型阻尼器或速度型阻尼器，所述位移型阻尼器或速度型阻尼器中均采用所述插销式减振结构，其中，所述下部结构上设置有外套管，该外套管构成所述插销式减振结构中的下部组件，所述位移型阻尼器构成所述插销式减振结构的上部组件；所述速度型阻尼器内设置有支撑杆，所述支撑杆构成所述插销式减振结构的上部组件。

6.根据权利要求5所述的阻尼装置，其特征在于，该位移型阻尼器采用软钢、铅或铅芯橡胶制成，其上端与隔震/振层的上部结构固定连接，其下端伸入与之配套的外套管的内腔；所述位移型阻尼器下端的侧壁与所述外套管的内壁之间设置有橡胶层，所述位移型阻尼器的底部与所述外套管的内壁底部之间也填充有橡胶层，或者留有间隙。

7.根据权利要求5所述的阻尼装置，其特征在于，所述速度型阻尼器采用粘滞液体阻尼器或电涡流阻尼器，其一端通过铰接头与上部结构连接，另一端通过铰接头与所述支撑杆的上端连接，所述支撑杆的下端伸入与之配套的外套管的内腔；所述支撑杆下端的侧壁与所述外套管的内壁之间设置有橡胶层，所述支撑杆的底部与所述外套管的内壁底部之间也填充有橡胶层，或者留有间隙。

技术总结
本技术涉及一种插销式减振结构、抗风装置和阻尼装置；其中，所述插销式减振结构包括上部组件和下部组件；上部组件与上部结构连接，下部组件与下部结构连接；所述下部组件在与所述上部组件的对应位置处设置有销孔，所述上部组件的下端安装在所述销孔内；所述上部组件与所述销孔的内壁之间设置有缓冲层；所述上部组件的底部与所述销孔的底部之间存在间隙或者填充有减振层。本技术的插销式减振结构可以阻断环境振动的传播途径，从而起到隔绝环境振动的作用。

技术研发人员：陈洋洋,温润球,邓知恒,杨振宇
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：20221111
技术公布日：2024/1/13