CN116411650A - 一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于结构减隔振技术领域，具体涉及一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，装置包括连接部、第一减震机构、两第二减震机构、第三减震机构，连接部将第二减震机构与第三减震机构连接为一个整体结构；以连接部的长度方向为X轴、宽度方向为Y轴，高度方向为Z轴，建立空间直角坐标系；第一减震机构对X轴方向的振动进行减震，缓冲X轴方向的力；两第二减震机构对Y轴方向的振动进行减震，缓冲Y轴方向的力；第三减震机构设置在第一减震机构顶部，第三减震机构对Z轴方向的振动进行减震，缓冲Z轴方向的力。本发明可以运用于三维隔震中，能够实现小震时提供正刚度限制隔震层位移，中震、大震时提供负刚度实现隔震效果。

Description

一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置

技术领域

本发明属于结构减隔振技术领域，具体涉及一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置。

背景技术

基础隔震技术通过降低隔震层刚度，减小隔震系统的自振频率，可有效控制上部结构的地震响应。基于减小隔震层刚度的技术，在降低结构加速度响应的同时隔震层变形会相应增大，产生结构碰撞和支座承载力下降等一系列问题。因此，将负刚度理念融于变刚度装置中，与铅芯橡胶支座组合使隔震层刚度在不同位移状态下呈现不同的刚度特性，可控制隔震层位移，同时满足不同水准抗震性能设计要求。

现有的负刚度隔震系统，难以在不同地震动作用下控制隔震层位移，降低上部结构响应，预压的刚度元件也易引起结构附加荷载，隔震系统不稳定性大。因此，使隔震结构在不同水准地震作用下实现不同的刚度特性，同时通过限位装置保护刚度元件不在大位移下失效，提升隔震系统的稳定性成为当前研究的热点。

发明内容

本发明提供一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，可运用于三维减隔震中，在不同位移状态下，装置可呈现不同的刚度属性，起始阶段提供与运动方向相反的力，到达一定距离后提供与运动方向一致的力，从而实现干扰荷载下提供正刚度限制隔震层位移，不同地震力作用下提供负刚度，控制隔震层位移并实现有效的隔震。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，包括连接部、第一减震机构、两第二减震机构、第三减震机构，其中：

连接部将第二减震机构与第三减震机构连接为一个整体结构，连接部由两个对称布置的Z形板组成的一体结构，所述一体结构具有三个开放空间；

以连接部的长度方向为X轴、宽度方向为Y轴，高度方向为Z轴，建立空间直角坐标系；

第一减震机构设置在连接部中部的开放空间内，第一减震机构对X轴方向的振动进行减震，缓冲X轴方向的力；

两第二减震机构分别设置在连接部两侧的开放空间内，两第二减震机构对Y轴方向的振动进行减震，缓冲Y轴方向的力；

第三减震机构设置在第一减震机构顶部，第三减震机构对Z轴方向的振动进行减震，缓冲Z轴方向的力。

作为本发明的进一步优选，所述第一减震机构包括两a支撑板、四根a水平向支撑圆柱、八个b圆孔滑块、a平移架、a滑动机构、b中心连接块、若干b弹性缓冲机构、若干b连接块，其中：

两a支撑板沿Y轴方向相对设置在连接部中部的开放空间内，在两a支撑板之间设置四根a水平向支撑圆柱，a水平向支撑圆柱沿X轴方向布置，在a水平向支撑圆柱上安装两b圆孔滑块；

通过a滑动机构将a平移架滑动连接在两a支撑板顶部；

b中心连接块处于两a支撑板之间空间的中部；

若干b弹性缓冲机构一端均与b中心连接块连接，另一端通过b连接块分别与一个b圆孔滑块连接。

作为本发明的进一步优选，所述a平移架包括a支撑架、两a耳板、a连接杆，a支撑架呈板状，a支撑架两侧边分别垂直设置一个a耳板，两a耳板连线所在方向为X轴方向；a支撑架设置在两a支撑板顶部，两a耳板处于两a支撑板外侧；a连接杆连接两a耳板，且a连接杆贯穿两a支撑板和b中心连接块。

作为本发明的进一步优选，所述a滑动机构包括两a导轨和四个a滑块，a导轨沿X轴方向布置在a支撑架底部两边，a支撑板顶部设置两a滑块，每个a支撑板上的两a滑块分别与一个a导轨连接，使得a平移架能够沿X轴方向在两a支撑板顶部来回滑动。

作为本发明的进一步优选，所述第二减震机构包括两b支撑板、底座、四根b水平向支撑圆柱、八个c圆孔滑块、b平移架、b滑动机构、c中心连接块、若干c弹性缓冲机构、若干c连接块，其中：

两b支撑板沿X轴方向相对设置在底座上，底座处于连接部一侧的开放空间内，在两b支撑板之间设置四根b水平向支撑圆柱，b水平向支撑圆柱沿Y轴方向布置，在b水平向支撑圆柱上安装两c圆孔滑块；

通过b滑动机构将两b支撑板顶部与b平移架滑动连接；

c中心连接块处于两b支撑板之间空间的中部；

若干c弹性缓冲机构一端均与c中心连接块连接，另一端通过c连接块分别与一个c圆孔滑块连接。

作为本发明的进一步优选，所述b平移架包括b支撑架、两b耳板、b连接杆，b支撑架呈板状，b支撑架两侧边分别垂直设置一个b耳板，两b耳板连线所在方向为Y轴方向；b支撑架设置在两b支撑板顶部，两b耳板处于两b支撑板外侧；b连接杆连接两b耳板，且b连接杆贯穿两b支撑板和c中心连接块。

作为本发明的进一步优选，所述b滑动机构包括两b导轨和四个b滑块，b导轨沿Y轴方向布置在b支撑架底部两边，b支撑板顶部设置两b滑块，每个b支撑板上的两b滑块分别与一个b导轨连接。

作为本发明的进一步优选，所述第三减震机构包括承台、a限位板、b限位板、若干限位杆、若干钢弹簧、支杆、四根竖向支撑圆柱、八个a圆孔滑块、a中心连接块、若干a弹性缓冲机构、若干a连接块，其中：

承台、a限位板、b限位板上下依次平行布置，且b限位板与a平移架连接；

限位杆一端与承台开拆卸式连接，另一端贯穿a限位板并向b限位板方向延伸部分；

钢弹簧套设在限位杆外部；

支杆一端与承台连接，另一端贯穿a限位板向b限位板方向延伸部分，且支杆位于承台、a限位板、b限位板三者中心轴处；

在a限位板与b限位板之间设置四根竖向支撑圆柱，竖向支撑圆柱沿Z轴方向布置，在竖向支撑圆柱上安装两a圆孔滑块；

a中心连接块安装在支杆背离承台的一端；

若干a弹性缓冲机构一端均与a中心连接块连接，另一端通过a连接块分别与一个a圆孔滑块连接；

所述a弹性缓冲机构包括a活塞杆、a活塞套筒、a弹性元件，a活塞杆一端与a中心连接块连接，另一端处于a活塞套筒内，a活塞套筒远离a活塞杆的一端通过a连接块与一个a圆孔滑块连接，a弹性元件套设在a活塞杆和a活塞套筒外部。

作为本发明的进一步优选，所述b弹性缓冲机构包括b活塞杆、b活塞套筒、b弹性元件，b活塞杆一端与b中心连接块连接，另一端处于b活塞套筒内，b活塞套筒远离b活塞杆的一端通过b连接块与一个b圆孔滑块连接，b弹性元件套设在b活塞杆和b活塞套筒外部。

作为本发明的进一步优选，所述c弹性缓冲机构包括c活塞杆、c活塞套筒、c弹性元件，c活塞杆一端与c中心连接块连接，另一端处于c活塞套筒内，c活塞套筒远离c活塞杆的一端通过c连接块与一个c圆孔滑块连接，c弹性元件套设在c活塞杆和c活塞套筒外部。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明由连接部、第一减震机构、两第二减震机构、第三减震机构组成，可以运用于三维隔震中，地震引起的地面运动会使装置的弹性元件压缩，产生变刚度的力学特性，起始阶段提供与运动方向相反的力（正刚度），到达一定距离后提供与运动方向一致的力（负刚度），从而实现小震时提供正刚度限制隔震层位移，中震、大震时提供负刚度实现隔震效果；

2、本发明中的三处的弹性元件均铰接于圆孔滑块上可在对应支撑圆柱上移动，三个方向的减震装置通过连接部并联，平移架上的连接杆使得弹性元件在三个方向的压缩位移量与地面运动位移量相同，并通过连接部控制弹性元件的最大位移，使本隔震装置不因弹性元件的过大偏移而失效，有效提升隔震系统的稳定性。

3、本发明中在活塞杆与活塞套筒之间空间内注入液体粘滞阻尼，利用尼液的乱流抵抗来吸收能量，考虑到装置两端连接节点的可靠性，希望在多遇地震下阻尼液有较大耗能能力，罕遇地震下阻尼力可控，可采用指数小于1的液体粘滞阻尼液，附加阻尼与弹性元件协同作用，解决了由单一负刚度带来的隔震结构隔震层位移放大，使得位移得到有效的控制。

4、本发明中通过调节圆孔滑块上的丝杆螺栓，可改变连接块在圆孔滑块上的相对位置，可使弹性元件在不同的压缩位移区间上移动。

5、本发明中通过改变承台与a限位板之间的钢弹簧的刚度属性，可使Z向第三减震机构的a弹性元件处于原长或预压状态，满足部分结构在起始状态时便实现竖向准零刚度的属性，实现多功能隔震效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明图1中A部分局部放大图；

图3是本发明整体结构拆分图；

图4是本发明第二减震机构爆炸图。

图中：1、承台；2、钢弹簧；3、支杆；4、a限位板；5、竖向支撑圆柱；6、b限位板；7、a平移架；8、a弹性元件；9、a圆孔滑块；10、a连接块；11、限位杆；12、a中心连接块；13、a连接杆；14、b中心连接块；15、a支撑板；16、连接部；17、开放空间；18、b平移架；19、b支撑板；20、底座；21、b活塞杆；22、连接件；23、栓杆；24、a导轨；25、a滑块；26、a水平向支撑圆柱；27、b导轨；28、c中心连接块；29、b滑块；30、b弹性元件；31、b水平向支撑圆柱；32、c连接块；33、b连接块；34、c圆孔滑块；35、c弹性元件；36、b连接杆；37、b支撑架；38、b耳板；39、第一减震机构；40、第二减震机构；41、第三减震机构；42、b圆孔滑块。

实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

实施例

本实施例提供一种优选实施方案，一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，如图1-图4所示，本隔震装置包括连接部16、第一减震机构39、两第二减震机构40、第三减震机构41，其中：

上述连接部16将第二减震机构40与第三减震机构41连接为一个整体结构，连接部16由两个对称布置的Z形板组成的一体结构，所述一体结构具有三个开放空间17。

本实施方案以连接部16的长度方向为X轴、宽度方向为Y轴，高度方向为Z轴，建立空间直角坐标系，对本隔震装置具体结构进行进一步说明，具体如下：

上述第一减震机构39设置在连接部16中部的开放空间17内，第一减震机构39对X轴方向的振动进行减震，缓冲X轴方向的力。两第二减震机构40分别设置在连接部16两侧的开放空间17内，两第二减震机构40对Y轴方向的振动进行减震，缓冲Y轴方向的力。第三减震机构41设置在第一减震机构39顶部，第三减震机构41对Z轴方向的振动进行减震，缓冲Z轴方向的力。

上述第一减震机构39包括两a支撑板15、四根a水平向支撑圆柱26、八个b圆孔滑块42、a平移架7、a滑动机构、b中心连接块14、若干b弹性缓冲机构、若干b连接块33，其中：

两a支撑板15沿Y轴方向相对设置在连接部16中部的开放空间17内，在两a支撑板15之间设置四根a水平向支撑圆柱26，a水平向支撑圆柱26沿X轴方向布置，在a水平向支撑圆柱26上安装两b圆孔滑块42；两b圆孔滑块42能够沿着a水平向支撑圆柱26柱体来回移动，进一步地，通过丝杆螺栓实现b圆孔滑块42在a水平向支撑圆柱26的位置，即丝杆螺栓对b圆孔滑块42进行限位时b圆孔滑块42静止在a水平向支撑圆柱26上，当松开丝杆螺栓时b圆孔滑块42能够在a水平向支撑圆柱26上来回移动。通过a滑动机构将a平移架7滑动连接在两a支撑板15顶部。b中心连接块14处于两a支撑板15之间空间的中部。若干b弹性缓冲机构一端均与b中心连接块14连接，另一端通过b连接块33分别与一个b圆孔滑块42连接。

上述a平移架7包括a支撑架、两a耳板、a连接杆13，a支撑架呈板状，a支撑架两侧边分别垂直设置一个a耳板，两a耳板连线所在方向为X轴方向；a支撑架设置在两a支撑板15顶部，两a耳板处于两a支撑板15外侧；a连接杆13连接两a耳板，且a连接杆13贯穿两a支撑板15和b中心连接块14。

上述a滑动机构包括两a导轨24和四个a滑块25，a导轨24沿X轴方向布置在a支撑架底部两边，a支撑板15顶部设置两a滑块25，每个a支撑板15上的两a滑块25分别与一个a导轨24连接，使得a平移架7能够沿X轴方向在两a支撑板15顶部来回滑动。

上述b弹性缓冲机构包括b活塞杆21、b活塞套筒、b弹性元件30，b活塞杆21一端与b中心连接块14连接，另一端处于b活塞套筒内，b活塞套筒远离b活塞杆21的一端通过b连接块33与一个b圆孔滑块42连接。具体地，b活塞杆21与b中心连接块14之间的连接方式为，通过连接件22与栓杆23配合实现b活塞杆21与b中心连接块14铰接；b活塞套筒与b连接块33之间的连接方式为，通过连接件22与栓杆23配合实现b活塞套筒与b连接块33铰接。b弹性元件30套设在b活塞杆21和b活塞套筒外部，优选地，b弹性元件30采用钢弹簧2。

b圆孔滑块42在a水平向支撑圆柱26上的滑动对b弹性元件30的压缩量进行调节。为了能进一步的调节b弹性元件30的压缩量，将b连接块33与b圆孔滑块42设置为滑动连接；优选地，采用导轨与T型槽的配合实现b连接块33能够在与b圆孔滑块42连接的侧壁上滑动，滑动方向为X轴方向；通过螺丝来限定b连接块33在b圆孔滑块42上的位置。

上述第二减震机构40包括两b支撑板19、底座20、四根b水平向支撑圆柱31、八个c圆孔滑块34、b平移架18、b滑动机构、c中心连接块28、若干c弹性缓冲机构、若干c连接块32，其中：

两b支撑板19沿X轴方向相对设置在底座20上，底座20处于连接部16一侧的开放空间17内，在两b支撑板19之间设置四根b水平向支撑圆柱31，b水平向支撑圆柱31沿Y轴方向布置，在b水平向支撑圆柱31上安装两c圆孔滑块34；两c圆孔滑块34能够沿着b水平向支撑圆柱31柱体来回移动，进一步地，通过丝杆螺栓调节c圆孔滑块34在b水平向支撑圆柱31的位置，即丝杆螺栓对c圆孔滑块34进行限位时c圆孔滑块34静止在b水平向支撑圆柱31上，当松开丝杆螺栓时c圆孔滑块34能够在b水平向支撑圆柱31上来回移动。通过b滑动机构将两b支撑板19顶部与b平移架18滑动连接；b平移架18与连接部16可拆卸式连接。c中心连接块28处于两b支撑板19之间空间的中部。若干c弹性缓冲机构一端均与c中心连接块28连接，另一端通过c连接块32分别与一个c圆孔滑块34连接。

上述b平移架18包括b支撑架37、两b耳板38、b连接杆36，b支撑架37呈板状，b支撑架37两侧边分别垂直设置一个b耳板38，两b耳板38连线所在方向为Y轴方向；b支撑架37设置在两b支撑板19顶部，b支撑架37与连接部16可拆卸式连接；两b耳板38处于两b支撑板19外侧；b连接杆36连接两b耳板38，且b连接杆36贯穿两b支撑板19和c中心连接块28。

上述b滑动机构包括两b导轨27和四个b滑块29，b导轨27沿Y轴方向布置在b支撑架37底部两边，b支撑板19顶部设置两b滑块29，每个b支撑板19上的两b滑块29分别与一个b导轨27连接，使得b平移架18能够沿Y轴方向在两b支撑板19顶部来回滑动。

上述c弹性缓冲机构包括c活塞杆、c活塞套筒、c弹性元件35，c活塞杆一端与c中心连接块28连接，另一端处于c活塞套筒内，c活塞套筒远离c活塞杆的一端通过c连接块32与一个c圆孔滑块34连接。具体地，c活塞杆与c中心连接块28之间的连接方式为，通过连接件22与栓杆23配合实现c活塞杆与c中心连接块28铰接；c活塞套筒与c连接块32之间的连接方式为，通过连接件22与栓杆23配合实现c活塞套筒与c连接块32铰接。c弹性元件35套设在c活塞杆和c活塞套筒外部，优选地，c弹性元件35采用钢弹簧2。

c圆孔滑块34在b水平向支撑圆柱31上的滑动对c弹性元件35的压缩量进行调节。为了能进一步的调节c弹性元件35的压缩量，将c连接块32与c圆孔滑块34设置为滑动连接；优选地，采用导轨与T型槽的配合实现c连接块32能够在与c圆孔滑块34连接的侧壁上滑动，滑动方向为Y轴方向；通过螺丝来限定c连接块32在c圆孔滑块34上的位置。

上述第三减震机构41包括承台1、a限位板4、b限位板6、若干限位杆11、若干钢弹簧2、支杆3、四根竖向支撑圆柱5、八个a圆孔滑块9、a中心连接块12、若干a弹性缓冲机构、若干a连接块10，其中：

承台1、a限位板4、b限位板6上下依次平行布置，且b限位板6与a平移架7连接，优选地，b限位板6与a平移架7可拆卸式连接。限位杆11一端与承台1连接，另一端贯穿a限位板4并向b限位板6方向延伸部分；限位杆11与承台1为可拆卸式连接。钢弹簧2套设在限位杆11外部。支杆3一端与承台1可拆卸式连接，另一端贯穿a限位板4向b限位板6方向延伸部分，且支杆3位于承台1、a限位板4、b限位板6三者中心轴处；优选地，为了配合支杆3穿过，在a限位板4上设置与支杆3对应的通孔。在a限位板4与b限位板6之间设置四根竖向支撑圆柱5，竖向支撑圆柱5沿Z轴方向布置，在竖向支撑圆柱5上安装两a圆孔滑块9；两a圆孔滑块9能够沿着竖向支撑圆柱5柱体来回移动，进一步地，通过丝杆螺栓实现a圆孔滑块9在竖向支撑圆柱5的位置，即丝杆螺栓对a圆孔滑块9进行限位时a圆孔滑块9静止在竖向支撑圆柱上，当松开丝杆螺栓时a圆孔滑块9能够在竖向支撑圆柱5上来回移动。a中心连接块12安装在支杆3背离承台1的一端。若干a弹性缓冲机构一端均与a中心连接块12连接，另一端通过a连接块10分别与一个a圆孔滑块9连接。

上述限位杆11一端与承台1固定连接，另一端贯穿a限位板4并向b限位板6延伸部分，为了配合限位杆11穿过a限位板4，在a限位板4上设置与若干限位杆11一一对应的通孔。

上述钢弹簧2可根据承台1上不同结构件的重量采用不同的刚度属性，可控制第三减震机构41的若干a弹性缓冲机构的预压状态，使部分结构件在起始状态时便实现竖向准零刚度的属性，实现多功能隔震效果。

上述a弹性缓冲机构包括a活塞杆、a活塞套筒、a弹性元件8，a活塞杆一端与a中心连接块12连接，另一端处于a活塞套筒内，a活塞套筒远离a活塞杆的一端通过a连接块10与一个a圆孔滑块9连接。具体地，a活塞杆与a中心连接块12之间的连接方式为，通过连接件22与栓杆23配合实现a活塞杆与a中心连接块12铰接；a活塞套筒与a连接块10之间的连接方式为，通过连接件22与栓杆配合实现a活塞套筒与a连接块10铰接。a弹性元件8套设在a活塞杆和a活塞套筒外部，优选地，a弹性元件8采用钢弹簧2。

a圆孔滑块9在竖向支撑圆柱5上的滑动对a弹性元件8的压缩量进行调节。为了能进一步的调节a弹性元件8的压缩量，将a连接块10与a圆孔滑块9设置为滑动连接；优选地，采用导轨与T型槽的配合实现a连接块10能够在与a圆孔滑块9连接的侧壁上滑动，滑动方向为Z轴方向；通过螺丝来限定a连接块10在a圆孔滑块9上的位置。

本实施方案隔震装置可以用于房屋建筑使用。本实施方案隔震装置安装完成后，在X轴地震力的作用下，a平移架7在两a支撑板15的顶部沿X轴方向往复运动，当a平移架7往X轴负方向运动时，b中心连接块14往X轴负方向运动，位于b中心连接块14X轴负方向的b弹性元件30为挤压状态，位于b中心连接块14X轴正方向的b弹性元件30为拉伸状态，b弹性元件30处于初始压缩状态时，将提供与运动方向相反的力，即提供正刚度，随着位移的增大，b弹性元件30压缩量逐渐增大，第一减震机构39将产生与运动方向相同的力，即提供负刚度，对a平移架7受到往X轴负方向的力进行缓冲；当a平移架7往X轴正方向运动时，b中心连接块14往X轴正方向运动，位于b中心连接块14X轴正方向的b弹性元件30为挤压状态，位于b中心连接块14X轴正方向的b弹性元件30为拉伸状态，b弹性元件30处于初始压缩状态时，将提供与运动方向相反的力，即提供正刚度，随着位移的增大，b弹性元件30压缩量逐渐增大，第一减震机构39将产生与运动方向相同的力，即提供负刚度，对a平移架7受到往X轴正方向的力进行缓冲。

在Y轴地震力的作用下，b平移架18在两b支撑板19的顶部沿Y轴方向运动，当b平移架18往Y轴正方向运动时，b中心连接块14往Y轴正方向运动，位于b中心连接块14Y轴正方向的c弹性元件35为挤压状态，位于b中心连接块14Y轴负方向的c弹性元件35为拉伸状态，c弹性元件35处于初始压缩状态时，将提供与运动方向相反的力，即提供正刚度，随着位移的增大，c弹性元件35压缩量逐渐增大，第二减震机构40将产生与运动方向相同的力，即提供负刚度，对b平移架18受到往Y轴正方向的力进行缓冲；当b平移架18往Y轴负方向运动时，b中心连接块14往Y轴负方向运动，位于b中心连接块14Y轴负方向的c弹性元件35为挤压状态，位于b中心连接块14Y轴正方向的c弹性元件35为拉伸状态，c弹性元件35处于初始压缩状态时，将提供与运动方向相反的力，即提供正刚度，随着位移的增大，c弹性元件35压缩量逐渐增大，第二减震机构40将产生与运动方向相同的力，即提供负刚度，对b平移架18受到往Y轴负方向的力进行缓冲。

缺少在z轴地震力的作用下的分析。

此外，在a活塞杆与a活塞套筒之间空间的内部、b活塞杆21与b活塞套筒之间空间的内部、c活塞杆与c活塞套筒之间空间的内部设置粘滞阻尼液，分别伴a弹性元件8、b弹性元件30、c弹性元件35的压缩协同作用提供阻尼力，耗散能量，控制隔震层位移。通过调节承台1与a限位板4之间的钢弹簧2、a弹性元件8、b弹性元件30、c弹性元件35、阻尼液系数可改变本隔震装置的力学性能，提供正刚度限制隔震层位移，提供负刚度达到隔震效果，从而使其满足设计要求。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：包括连接部（16）、第一减震机构（39）、两第二减震机构（40）、第三减震机构（41），其中：

连接部（16）将第二减震机构（40）与第三减震机构（41）连接为一个整体结构，连接部（16）由两个对称布置的Z形板组成的一体结构，所述一体结构具有三个开放空间（17）；

以连接部（16）的长度方向为X轴、宽度方向为Y轴，高度方向为Z轴，建立空间直角坐标系；

第一减震机构（39）设置在连接部（16）中部的开放空间（17）内，第一减震机构（39）对X轴方向的振动进行减震，缓冲X轴方向的力；

两第二减震机构（40）分别设置在连接部（16）两侧的开放空间（17）内，两第二减震机构（40）对Y轴方向的振动进行减震，缓冲Y轴方向的力；

第三减震机构（41）设置在第一减震机构（39）顶部，第三减震机构（41）对Z轴方向的振动进行减震，缓冲Z轴方向的力。

2.根据权利要求1所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：所述第一减震机构（39）包括两a支撑板（15）、四根a水平向支撑圆柱（26）、八个b圆孔滑块（42）、a平移架（7）、a滑动机构、b中心连接块（14）、若干b弹性缓冲机构、若干b连接块（33），其中：

两a支撑板（15）沿Y轴方向相对设置在连接部（16）中部的开放空间（17）内，在两a支撑板（15）之间设置四根a水平向支撑圆柱（26），a水平向支撑圆柱（26）沿X轴方向布置，在a水平向支撑圆柱（26）上安装两b圆孔滑块（42）；

通过a滑动机构将a平移架（7）滑动连接在两a支撑板（15）顶部；

b中心连接块（14）处于两a支撑板（15）之间空间的中部；

若干b弹性缓冲机构一端均与b中心连接块（14）连接，另一端通过b连接块（33）分别与一个b圆孔滑块（42）连接。

3.根据权利要求2所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：所述a平移架（7）包括a支撑架、两a耳板、a连接杆（13），a支撑架呈板状，a支撑架两侧边分别垂直设置一个a耳板，两a耳板连线所在方向为X轴方向；a支撑架设置在两a支撑板（15）顶部，两a耳板处于两a支撑板（15）外侧；a连接杆（13）连接两a耳板，且a连接杆（13）贯穿两a支撑板（15）和b中心连接块（14）。

4.根据权利要求3所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：所述a滑动机构包括两a导轨（24）和四个a滑块（25），a导轨（24）沿X轴方向布置在a支撑架底部两边，a支撑板（15）顶部设置两a滑块（25），每个a支撑板（15）上的两a滑块（25）分别与一个a导轨（24）连接。

5.根据权利要求1所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：所述第二减震机构（40）包括两b支撑板（19）、底座（20）、四根b水平向支撑圆柱（31）、八个c圆孔滑块（34）、b平移架（18）、b滑动机构、c中心连接块（28）、若干c弹性缓冲机构、若干c连接块（32），其中：

两b支撑板（19）沿X轴方向相对设置在底座（20）上，底座（20）处于连接部（16）一侧的开放空间（17）内，在两b支撑板（19）之间设置四根b水平向支撑圆柱（31），b水平向支撑圆柱（31）沿Y轴方向布置，在b水平向支撑圆柱（31）上安装两c圆孔滑块（34）；

通过b滑动机构将两b支撑板（19）顶部与b平移架（18）滑动连接；

c中心连接块（28）处于两b支撑板（19）之间空间的中部；

若干c弹性缓冲机构一端均与c中心连接块（28）连接，另一端通过c连接块（32）分别与一个c圆孔滑块（34）连接。

6.根据权利要求5所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：所述b平移架（18）包括b支撑架（37）、两b耳板（38）、b连接杆（36），b支撑架（37）呈板状，b支撑架（37）两侧边分别垂直设置一个b耳板（38），两b耳板（38）连线所在方向为Y轴方向；b支撑架（37）设置在两b支撑板（19）顶部，两b耳板（38）处于两b支撑板（19）外侧；b连接杆（36）连接两b耳板（38），且b连接杆（36）贯穿两b支撑板（19）和c中心连接块（28）。

7.根据权利要求6所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：所述b滑动机构包括两b导轨（27）和四个b滑块（29），b导轨（27）沿Y轴方向布置在b支撑架（37）底部两边，b支撑板（19）顶部设置两b滑块（29），每个b支撑板（19）上的两b滑块（29）分别与一个b导轨（27）连接。

8.根据权利要求1所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：所述第三减震机构（41）包括承台（1）、a限位板（4）、b限位板（6）、若干限位杆（11）、若干钢弹簧（2）、支杆（3）、四根竖向支撑圆柱（5）、八个a圆孔滑块（9）、a中心连接块（12）、若干a弹性缓冲机构、若干a连接块（10），其中：

承台（1）、a限位板（4）、b限位板（6）上下依次平行布置，且b限位板（6）与a平移架（7）连接；

限位杆（11）一端与承台（1）开拆卸式连接，另一端贯穿a限位板（4）并向b限位板（6）方向延伸部分；

钢弹簧（2）套设在限位杆（11）外部；

支杆（3）一端与承台（1）连接，另一端贯穿a限位板（4）向b限位板（6）方向延伸部分，且支杆（3）位于承台（1）、a限位板（4）、b限位板（6）三者中心轴处；

在a限位板（4）与b限位板（6）之间设置四根竖向支撑圆柱（5），竖向支撑圆柱（5）沿Z轴方向布置，在竖向支撑圆柱（5）上安装两a圆孔滑块（9）；

a中心连接块（12）安装在支杆（3）背离承台（1）的一端；

若干a弹性缓冲机构一端均与a中心连接块（12）连接，另一端通过a连接块（10）分别与一个a圆孔滑块（9）连接；

所述a弹性缓冲机构包括a活塞杆、a活塞套筒、a弹性元件（8），a活塞杆一端与a中心连接块（12）连接，另一端处于a活塞套筒内，a活塞套筒远离a活塞杆的一端通过a连接块（10）与一个a圆孔滑块（9）连接，a弹性元件（8）套设在a活塞杆和a活塞套筒外部。

9.根据权利要求5所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：所述b弹性缓冲机构包括b活塞杆（21）、b活塞套筒、b弹性元件（30），b活塞杆（21）一端与b中心连接块（14）连接，另一端处于b活塞套筒内，b活塞套筒远离b活塞杆（21）的一端通过b连接块（33）与一个b圆孔滑块（42）连接，b弹性元件（30）套设在b活塞杆（21）和b活塞套筒外部。

10.根据权利要求8所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于：所述c弹性缓冲机构包括c活塞杆、c活塞套筒、c弹性元件（35），c活塞杆一端与c中心连接块（28）连接，另一端处于c活塞套筒内，c活塞套筒远离c活塞杆的一端通过c连接块（32）与一个c圆孔滑块（34）连接，c弹性元件（35）套设在c活塞杆和c活塞套筒外部。

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