CN110005071A - 一种竖向调节隔震支座 - Google Patents

一种竖向调节隔震支座 Download PDF

Info

Publication number
CN110005071A
CN110005071A CN201910359942.1A CN201910359942A CN110005071A CN 110005071 A CN110005071 A CN 110005071A CN 201910359942 A CN201910359942 A CN 201910359942A CN 110005071 A CN110005071 A CN 110005071A
Authority
CN
China
Prior art keywords
upper housing
lower case
isolating pedestal
support rod
vertical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910359942.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘铭劼
韩庆华
芦燕
石运东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201910359942.1A priority Critical patent/CN110005071A/zh
Publication of CN110005071A publication Critical patent/CN110005071A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/36—Bearings or like supports allowing movement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

本发明公开一种竖向调节隔震支座，包括均开设有凹槽的上壳体和下壳体，上壳体套接于下壳体内且上壳体和下壳体之间形成有中空结构，所述上壳体和下壳体之间设置有至少一个隔震弹簧和至少一个可调节撑杆，实现上壳体和下壳体之间竖向相对运动和传递水平剪力。该支座可使大跨空间结构的隔震支座在满足静力承载的高刚度要求的同时满足地震作用下低刚度隔震需求，避免平时支座刚度过低影响变形和承载力性能，同时避免地震作用下较高刚度的支座影响隔震效果，便于大跨空间结构竖向隔震体系的实现。

Description

一种竖向调节隔震支座
技术领域
本发明属于结构振动控制隔震技术领域，特别是涉及一种具有竖向隔震能力，兼顾静力承载能力和隔震能力的智能竖向调节隔震支座。
背景技术
隔震技术是在建筑上部结构与地基之间采用柔性隔震支座连接，从而保护上部结构免受地震破坏的技术。结构在地震作用下，其振动响应幅值和地震动激励频率与结构自振频率之比(频率比)密切相关，如图1所示。频率比在1附近时，结构响应显著高于地震振幅，即发生共振现象；频率比小于1时，结构响应稍高于地震振幅；频率比大于1.414时，结构响应低于地震振幅，并且结构响应随频率比增大而降低。一般住宅、办公的建筑物自振频率较高。隔震技术通过设置隔振支座改变了结构振动特性，使得结构自振频率降低，提高了频率比，降低了结构地震响应，即实现隔震效果。而对于大跨空间结构的竖向振动响应，其竖向自振频率较低，需要设置频率更低的低刚度隔振支座以降低结构竖向自振频率，提高频率比，实现隔震效果。
但是大跨空间结构支座一般都承受很大的竖向反力，低刚度的隔震支座直接应用后会产生很大的竖向变形，导致结构挠度超出规范限制，并影响结构承载力。为确保结构变形和承载力需求，需要结构支座具有较高的竖向刚度，甚至需要采用刚接支座。而刚度较高的支座或刚接支座又无法实现隔震效果。因此有必要提出兼顾结构平时承载状态下所需高刚度与地震作用下所需低刚度的可调节竖向隔震支座，并且需要能够根据状态的不同实现智能调节。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种竖向调节隔震支座，可使大跨空间结构的隔震支座在满足静力承载的高刚度要求的同时满足地震作用下低刚度隔震需求，避免平时支座刚度过低影响变形和承载力性能，同时避免地震作用下较高刚度的支座影响隔震效果，便于大跨空间结构竖向隔震体系的实现。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种竖向调节隔震支座，包括均开设有凹槽的上壳体和下壳体，上壳体套接于下壳体内且上壳体和下壳体之间形成有中空结构，所述上壳体和下壳体之间设置有至少一个隔震弹簧和至少一个可调节撑杆，实现上壳体和下壳体之间竖向相对运动和传递水平剪力。
进一步的，所述可调节撑杆采用磁流变原理，设置有电磁铁和控制器，可通过控制器调节外加电流，控制磁场大小，调节撑杆力学性能为高刚度弹簧至刚接状态或低刚度弹簧至无连接状态。
进一步的，所述上壳体和下壳体相对应的均为圆形或多边形。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
本发明创造性提出采用磁流变撑杆改变竖向隔震支座刚度的有效方法。可避免平时支座刚度过低影响变形和承载力性能，同时避免地震作用下较高刚度的支座影响隔震效果，实现兼顾结构平时承载状态下所需的高刚度与地震作用下所需的低刚度的可调节竖向隔震支座，并且需要能够根据状态的不同实现智能调节，适用于大跨空间结构竖向隔震体系。
附图说明
图1是振动响应幅值和地震动激励频率与结构自振频率之比(频率比)的关系图。
图2是本发明隔震支座的结构示意图。
附图标记：1-可调节撑杆，2-隔震弹簧，3-上壳体，4-下壳体。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图2示出了本发明智能调节竖向隔震支座的剖切图。
参照图2，本发明的竖向调节隔震支座，包括若干可调节撑杆1，若干隔震弹簧2，一个上壳体3，一个下壳体4。上壳体3与下壳体4通过智能可调节撑杆1和隔震弹簧2连接，上壳体3与下壳体4之间可以满足竖向相对运动并能传递水平剪力。本实施例中上壳体3和下壳体4相对应的均设有凹槽，上壳体3套接于下壳体4内。
可调节撑杆1可采用磁流变原理，带有电磁铁及智能控制器，可智能调节外加电流控制磁场的大小。控制器可以集成在可调节撑杆1中，也可以另外布置。当外加电流较高时，智能可调节撑杆1处于强磁场作用下，磁流变液处于高粘度状态，可调节撑杆1力学性能近似于高刚度弹簧或刚接。电流较低或切断电流时，可调节撑杆1处于低磁场作用下，磁流变液处于低粘度状态，可调节撑杆1力学性能近似于低刚度弹簧或无连接。
本实施中隔震弹簧2刚度较低。平时承载状态下，保持可调节撑杆1外加电流高，智能可调节撑杆1近似高刚度弹簧或刚接，可调节撑杆1与隔震弹簧2并联后，力学性能相当于高刚度弹簧或刚接。当检测到地震发生时，可调节撑杆1智能控制器降低或切断外加电流，将可调节撑杆1转变为低刚度弹簧或无连接，可调节撑杆1与隔震弹簧2并联后，力学性能相当于低刚度弹簧。通过可调节撑杆1状态的调节实现对智能调节竖向隔震支座竖向刚度的智能调节，满足兼顾结构平时承载状态下所需的高刚度与地震作用下所需的低刚度的需求，并实现不同状态的智能调节。
具体的，可调节撑杆1和隔震弹簧2的数量以及布局方式可按实际工程需要进行调整，不限于图2所示一个可调节撑杆1和四个隔震弹簧2，也不限于中心布置可调节撑杆1和外围布置隔震弹簧2的形式。
上壳体3和下壳体4形状可按实际工程需要进行调整，不限于图2所示圆形，也可能为矩或多边形等形状。
具体的，可调节撑杆1实现智能控制以及刚度调节不限于磁流变原理，如液压、磁致伸等方法。
当本发明的智能调节竖向隔震支座被用于大跨空间结构时，其安装方法是：
智能调节竖向隔震支座形成整体，直接安装于大跨空间结构支座处，上壳体3与空间结构相连，下壳体4与下部支承结构相连，形成竖向隔震支座，组成大跨空间结构竖向隔震体系。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种竖向调节隔震支座，其特征在于，包括均开设有凹槽的上壳体和下壳体，上壳体套接于下壳体内且上壳体和下壳体之间形成有中空结构，所述上壳体和下壳体之间设置有至少一个隔震弹簧和至少一个可调节撑杆，实现上壳体和下壳体之间竖向相对运动和传递水平剪力。
2.根据权利要求1所述一种竖向调节隔震支座，其特征在于，所述可调节撑杆采用磁流变原理，设置有电磁铁和控制器，可通过控制器调节外加电流，控制磁场大小，调节撑杆力学性能为高刚度弹簧至刚接状态或低刚度弹簧至无连接状态。
3.根据权利要求1所述一种竖向调节隔震支座，其特征在于，所述上壳体和下壳体相对应的均为圆形或多边形。
CN201910359942.1A 2019-04-30 2019-04-30 一种竖向调节隔震支座 Pending CN110005071A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910359942.1A CN110005071A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种竖向调节隔震支座

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910359942.1A CN110005071A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种竖向调节隔震支座

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110005071A true CN110005071A (zh) 2019-07-12

Family

ID=67175216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910359942.1A Pending CN110005071A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种竖向调节隔震支座

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110005071A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110778855A (zh) * 2019-10-16 2020-02-11 珠海格力电器股份有限公司 弹簧减震器、减震控制系统、设备及减震控制方法
CN112431125A (zh) * 2020-12-10 2021-03-02 成都大学 一种摩擦摆式桥梁减隔震支座
CN112648330A (zh) * 2020-09-15 2021-04-13 西南科技大学 一种半主动控制的摆式三维展柜隔震装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1702248A (zh) * 2005-07-22 2005-11-30 北京工业大学 一种变曲率自行复位保护三维减隔震耗能支座
CN103290943A (zh) * 2013-05-30 2013-09-11 河海大学 多用途主动可控的大出力隔震减振装置
CN106639468A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 天津城建大学 一种纤维磁流变体颗粒三维隔震支座
CN107152490A (zh) * 2017-06-08 2017-09-12 重庆理工大学 电磁形状记忆合金弹簧与磁流变液复合挤压隔震装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1702248A (zh) * 2005-07-22 2005-11-30 北京工业大学 一种变曲率自行复位保护三维减隔震耗能支座
CN103290943A (zh) * 2013-05-30 2013-09-11 河海大学 多用途主动可控的大出力隔震减振装置
CN106639468A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 天津城建大学 一种纤维磁流变体颗粒三维隔震支座
CN107152490A (zh) * 2017-06-08 2017-09-12 重庆理工大学 电磁形状记忆合金弹簧与磁流变液复合挤压隔震装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110778855A (zh) * 2019-10-16 2020-02-11 珠海格力电器股份有限公司 弹簧减震器、减震控制系统、设备及减震控制方法
CN112648330A (zh) * 2020-09-15 2021-04-13 西南科技大学 一种半主动控制的摆式三维展柜隔震装置
CN112648330B (zh) * 2020-09-15 2021-12-14 西南科技大学 一种半主动控制的摆式三维展柜隔震装置
CN112431125A (zh) * 2020-12-10 2021-03-02 成都大学 一种摩擦摆式桥梁减隔震支座

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110005071A (zh) 一种竖向调节隔震支座
CN104315080B (zh) 一种导杆双向弹簧三向隔震台座
CN110005070A (zh) 一种智能调节三维隔震支座
CN105350675A (zh) 一种竖向隔震装置
CN202349089U (zh) 减震器
CN105422711B (zh) 顶置式多重调谐质量阻尼器减震装置
CN105972150B (zh) 一种隔振器
CN105332440B (zh) 串并联调谐质量阻尼器最优化设计方法
CN108131417A (zh) 一种茶叶捻揉机的减震装置
CN210106482U (zh) 一种基于悬挂结构的缓冲隔震装置
CN210032113U (zh) 一种智能调节三维隔震支座
CN112610647A (zh) 一种结构耦合智能正交主被动联合超材料隔振方法
CN210032114U (zh) 一种竖向调节隔震支座
CN206800174U (zh) 一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置
CN109515639A (zh) 一种半浸入式海洋风力发电设备用漂浮体
CN211081208U (zh) 一种环状水箱tld减振装置
CN210739246U (zh) 一种防摆动三维隔震装置
CN210371815U (zh) 一种基于悬挂结构的三维隔震装置
CN111608451B (zh) 一种防摆动隔震装置
CN107762232A (zh) 一种具有抗震性能的通讯塔
CN2816169Y (zh) 叠层橡胶支座变刚度保护装置
CN1664403A (zh) 叠层橡胶支座变刚度保护装置
CN207032557U (zh) 一种非连接浮动型隔震装置
WO2013025510A2 (en) Variable stiffness mechanism
CN202991982U (zh) 一种多层斜置网垫隔振器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination