一种复合弹簧减隔振楼板构造及方法

本发明涉及建筑减隔振，具体涉及一种复合弹簧减隔振楼板构造及方法。

背景技术：

1、楼板为建筑的主要受力构件之一，为满足结构需求，刚度相对较大，导致传动楼板对振动传导的阻隔效果较差。目前阻隔楼板振动传导的方式包括：在楼板上铺设弹性面层，降低楼板面层刚度的形式，减少因楼面受撞击产生的振动；在楼板下方架设弹性吊顶，阻隔结构振动向下一楼层传导；采用浮筑楼板技术，在面层与结构层之间设置弹性垫层阻隔振动在结构中的传导。但其对振动的阻隔效果均较为有限，对于外部激励如地震等引起的建筑大幅振动的减隔震效果并不理想。

2、中国专利(cn109339321b)中公开了一种便于施工的减震标准预制井格式楼板结构体系，预制混凝土楼板设置翼板并搭接在h型梁上，并利用隔震耗能层起到隔震、耗能的作用，阻隔振动从一部分结构到另一部分结构的传递，应对外部激励产生的振动，减少楼板位移导致的失稳。其减隔振位置采用隔震消能层和柔性材料填充层来作为减隔振元件，受限于隔震消能层的尺寸和结构形式，其能够承受的振动幅度较小，并且隔震消能层随着时间延长会产生老化变硬的情况导致隔震消能效果逐渐降低，无法满足长时间服役的需求；另外，对于一些特殊的建筑物服役环境，比如地铁运行过程中产生的振动会经隧道构造及其周围土体传递至地铁上覆建筑，建筑长时间振动使得楼板等出现移位，现有减隔振组件难以实现对错位楼板的复位，出现错位的楼板给房屋建筑带来较大的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种复合弹簧减隔振楼板构造及方法，采用传动组件将楼板的水平运动和支架板的竖向移动相互转化的方式解决，楼板处于浮置状态，水平减振器和竖向减振器协同工作，共同实现减隔振，从而提高应对外部激励引起建筑振动的减隔振效果。

2、本发明的第一目的是提供一种复合弹簧减隔振楼板构造，采用以下方案：包括：

3、楼板组件，包括楼板、滚珠丝杠机构和支架板，楼板水平向开孔并配合滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构的丝杠通过传动机构连接支架板，以使楼板的水平移动和支架板的竖向移动相互转化；

4、减隔振组件，包括水平减振器和竖向减振器，水平减振器轴线与楼板平行，一端抵接于外壳，另一端抵接于楼板侧面；竖向减振器轴线垂直于楼板，一端抵接于支架板，另一端抵接于外壳。

5、进一步地，所述楼板两侧分别设有外壳，丝杠两端分别连接有导向轮组，导向轮组与外壳上预设的导向槽滑动配合，保持丝杠与传动机构的配合。

6、进一步地，所述传动机构包括齿轮和齿条，齿条沿竖向布置，齿条两端分别连接有支架板，齿轮连接于丝杠并与齿条啮合。

7、进一步地，所述滚珠丝杠的螺母配合于楼板水平向的开孔，楼板的两端分别配合有滚珠丝杠机构，丝杠两端分别通过传动机构连接支架板，位于楼板同侧的传动机构连接于同一支架板。

8、进一步地，所述水平减振器抵接于滚珠丝杠机构之间的楼板侧面，楼板两侧分别设有多个水平减振器。

9、进一步地，所述楼板所在平面的上方和下方均设有连接传动机构的支架板，每个支架板均抵接有多个竖向减振器。

10、进一步地，所述楼板两侧均设有支架板，楼板所在平面处于楼板同一侧两个相异支架板所抵接的两组竖向减振器之间。

11、进一步地，沿竖向上，外壳的顶端和底端分别连接有外壳减振器，外壳通过外壳减振器抵接与外部固定机构。

12、本发明的第二目的是提供一种如第一目的所述的复合弹簧减隔振楼板构造的工作方法，包括：

13、楼板受到外部激励产生平行于丝杠轴线方向的运动时，水平减振器减缓楼板运动，丝杠转动并通过传动机构驱动支架板竖向移动，利用竖向减振器减缓支架板竖向运动；

14、外部激励使外壳产生竖向运动时，竖向减振器减缓支架板的竖向运动，支架板竖向移动并通过传动机构驱动楼板水平向移动，利用水平减振器减缓楼板的水平运动；

15、在振动结束后，在竖向减振器和水平减振器的作用下，驱动楼板和支架板复位。

16、进一步地，所述楼板的水平移动和支架板的竖向移动相互转化，水平减振器和竖向减振器协同工作，减少外壳与楼板间的振动传递。

17、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

18、(1)针对目前浮置板等减振楼板结构的减隔振作用单一导致效果较差的问题，采用传动组件将楼板的水平运动和支架板的竖向移动相互转化的方式解决，楼板处于浮置状态，水平减振器和竖向减振器协同工作，共同实现减隔振，从而提高应对外部激励引起建筑振动的减隔振效果。

19、(2)利用导向轮组和外壳上导向槽的配合，对丝杠相对于支架板的竖向移动进行导向，释放楼板和滚珠丝杠机构在竖向上的自由度，滚珠丝杠机构将楼板的水平移动转化为丝杠的转动，释放楼板的水平自由度，再通过传动机构将丝杠的转动转化为支架板的竖向移动，从而削弱了外部结构通过外壳传递至楼板的振动。

20、(3)利用水平减振器和竖向减振器的协同工作，在振动发生时实现减振耗能，在振动结束后，利用其弹性恢复作用实现对楼板的复位，保持楼板在受到振动后的位置，减少因楼板错位造成的安全隐患。

技术特征：

1.一种复合弹簧减隔振楼板构造，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的复合弹簧减隔振楼板构造，其特征在于，所述楼板两侧分别设有外壳，丝杠两端分别连接有导向轮组，导向轮组与外壳上预设的导向槽滑动配合，保持丝杠与传动机构的配合。

3.如权利要求2所述的复合弹簧减隔振楼板构造，其特征在于，所述传动机构包括齿轮和齿条，齿条沿竖向布置，齿条两端分别连接有支架板，齿轮连接于丝杠并与齿条啮合。

4.如权利要求1所述的复合弹簧减隔振楼板构造，其特征在于，所述滚珠丝杠的螺母配合于楼板水平向的开孔，楼板的两端分别配合有滚珠丝杠机构，丝杠两端分别通过传动机构连接支架板，位于楼板同侧的传动机构连接于同一支架板。

5.如权利要求4所述的复合弹簧减隔振楼板构造，其特征在于，所述水平减振器抵接于滚珠丝杠机构之间的楼板侧面，楼板两侧分别设有多个水平减振器。

6.如权利要求1所述的复合弹簧减隔振楼板构造，其特征在于，所述楼板所在平面的上方和下方均设有连接传动机构的支架板，每个支架板均抵接有多个竖向减振器。

7.如权利要求6所述的复合弹簧减隔振楼板构造，其特征在于，所述楼板两侧均设有支架板，楼板所在平面处于楼板同一侧两个相异支架板所抵接的两组竖向减振器之间。

8.如权利要求1所述的复合弹簧减隔振楼板构造，其特征在于，沿竖向上，外壳的顶端和底端分别连接有外壳减振器，外壳通过外壳减振器抵接与外部固定机构。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述复合弹簧减隔振楼板构造的工作方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述复合弹簧减隔振楼板构造的工作方法，其特征在于，所述楼板的水平移动和支架板的竖向移动相互转化，水平减振器和竖向减振器协同工作，减少外壳与楼板间的振动传递。

技术总结
本发明提供一种复合弹簧减隔振楼板构造及方法，涉及建筑减隔振技术领域，针对目前浮置板等减振楼板结构的减隔振作用单一导致效果较差的问题，采用传动组件将楼板的水平运动和支架板的竖向移动相互转化的方式解决，楼板处于浮置状态，水平减振器和竖向减振器协同工作，共同实现减隔振，从而提高应对外部激励引起建筑振动的减隔振效果。

技术研发人员：陈皓淼,王磊,田利,张宇,荣坤杰
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12