CN200975036Y - 双向剪切式三维隔振装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种竖向剪切式三维隔振装置，属于结构隔震控制与振动控制领域。本装置中的铅芯叠层橡胶支座的上、下表面都设置有封钢板(2)，下表面的封钢板(2)与下连接板(1)连接，下连接板与基础连接，上表面的封钢板(2)与中连接板(8)连接。中连接板8的上面设置有上连接板(11)，中连接板8的导向件(12)设置在上连接板11的套筒(13)的内部，在套筒13的外部设置有碟形弹簧(9)。在导向件12与套筒13相接触的部位、在两个部件上相同高度的位置都设置有凹槽，两部件的凹槽相互配合形成一圆环形空腔，在该空腔内灌注有铅块(10)。本实用新型的结构简单、性能稳定，可适用于隔离轨道交通所诱发建筑物的二次振动。

Description

双向剪切式三维隔振装置

技术领域

本实用新型涉及一种双向剪切式三维隔振装置，主要用于房屋及桥梁等建筑物的基础隔振，属于结构隔震控制与振动控制领域。

背景技术

轨道交通会诱发周围建筑物的二次振动，这种振动会影响到人们的正常生活。目前国内外对轨道交通诱发的环境振动多从振源入手，而对建筑物基础隔振装置的研究很少。地震动本身具有多维特性，目前三维基础隔震装置主要为铅芯叠层橡胶支座与厚橡胶叠层橡胶支座或碟形弹簧的串联组合装置。三维隔震装置把建筑物上部结构和地基基础“隔离”，改变上部结构的动力特性，可以极大地减轻地震对上部结构的动力作用，从而达到“以柔克刚”的减震效果。在水平方向上铅芯叠层橡胶支座隔震是一种较为成熟的工程水平隔震技术，通过铅芯的水平剪切变形提供阻尼力，耗散水平方向地震能量。在竖直方向上厚橡胶叠层橡胶支座或碟形弹簧只能降低结构的竖向刚度，并未提供竖向阻尼，这将不能有效地耗散地震的竖向能量，而且不能抑制共振区的放大作用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种双向铅剪切式三维隔振装置，本装置不仅能有效地提供水平和竖向阻尼，抑制共振放大作用，而且能够结合轨道交通振源的特点，通过改变碟形弹簧的刚度与竖向阻尼比，应用于隔离环境振动之中。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案。本装置主要包括有铅芯叠层橡胶支座、下连接板1、上连接板11、中连接板8、导向件12、碟形弹簧9。其中，铅芯叠层橡胶支座的上、下表面都设置有封钢板2，铅芯叠层橡胶支座下表面的封钢板2与下连接板1连接，下连接板1上设置有用于与基础连接的螺栓孔，铅芯叠层橡胶支座上表面的封钢板2与中连接板8连接，中连接板8的上面设置有上连接板11，上连接板与建筑物的上部结构相连。中连接板8的上表面圆心部位设置有导向件12，上连接板11的下表面圆心部位设置有套筒13，中连接板8的导向件12设置在上连接板11的套筒13的内部，在套筒13的外部设置有碟形弹簧9。其特征在于：在导向件12与套筒13相接触的部位、在两个部件上相同高度的位置都设置有凹槽，并且两部件的凹槽相互配合形成一空腔，在该空腔内灌注有铅块10，铅块10能够提供竖向阻尼。导向件12、上连接板套筒13及设置在二者之间的铅块10组成了竖向隔振的阻尼装置。

所述的导向件12与套筒13相接触部位的凹槽形成的空腔为圆环体。

导向件12是碟形弹簧9的导向装置，同时提供竖向隔振装置的水平刚度。导向件12与碟形弹簧9接触的表面应保证足够小的摩擦系数，从而可以保证碟形弹簧9的自由滑动。碟形弹簧9与上连接板套筒13的边缘有一定的空隙，以保证碟形弹簧9的水平位移。上连接板11与建筑物的上部结构相联，并将建筑物的自重通过其与碟形弹簧9接触的表面传递到基础。上连接板套筒13有足够的厚度，这样既可以提高竖向隔振装置的水平刚度又可以保证其与碟形弹簧9的接触面积，套筒外径略小于碟形弹簧9的内径。上连接板11的外圆柱曲面将整个竖向隔振装置包住，并与导向件8的边缘接触增加了竖向隔振装置的水平刚度。

本实用新型的工作原理：本装置在竖向荷载的激励下上连接板产生竖直方向的振动，这种振动的振幅即为铅块的剪切位移，铅块产生较大的竖向剪切变形，从而为三维隔振装置提供竖向阻尼力。

由于本实用新型主要是应用于载荷相对较轻的建筑中，所以通过适当增加碟形弹簧的厚度、使用单个碟形弹簧便可提供适宜的竖向刚度，这样可使整个装置高度得到控制，从而能够安全稳定的工作。该装置通过对碟形弹簧参数的改变对其竖向刚度进行调节，并通过改变设置在导向杆和套筒上的凹槽形成的空腔的大小即铅块10的大小对竖向阻尼进行调节，以达到有效隔离竖向振动的目的，同时利用铅芯叠层橡胶支座对水平振动的有效控制，从而对建筑物进行三维隔振。对于轨道交通诱发建筑物的二次振动，以竖向振动为主，本实用新型能够有效的控制轨道交通诱发建筑物的竖向振动和地震引起的水平振动，同时可以一定程度上减小地震动引起建筑物的竖直方向的振动。

本实用新型的有益效果是：由于铅块能够提供竖向阻尼，隔振装置竖向振动可使铅块产生较大的竖向剪切变形，提高竖向隔振能力，从而有效减小结构的竖向动力反应；由于整个铅块阻尼器位于导向件12及套筒13的内部，既可以节省空间，在设计、加工和安装上也较为有利；本实用新型在成熟的铅芯叠层橡胶支座和铅阻尼器的基础上开发，性能稳定、实用性强，因此应用范围广泛，可适用于隔离轨道交通所诱发建筑物的二次振动，以及现有三维隔震装置所适用的任何场合以隔离地面震动，减小结构的动力反应。

附图说明

图1本实用新型的纵剖面构造图

图2图1的A-A剖面图

图中：1、下连接板，2、封钢板，3、铅芯，4、六角螺栓，5、薄钢板，6、橡胶层，7、外包橡胶，8、中连接板，9、碟形弹簧，10、铅块，11、上连接板，12、导向件，13、上连接板套筒。

具体实施方式

下面将结合图1～图2对本实用新型实施方式作进一步说明。

如图1所示，本实施例有铅芯叠层橡胶支座与单碟弹簧串联而成。铅芯叠层橡胶支座由铅芯3、薄钢板5、橡胶层6组成。铅芯叠层橡胶支座的上、下表面都设置有封钢板2，铅芯叠层橡胶支座下表面的封钢板2通过六角螺栓4与下连接板1连接，下连接板1与基础相连。铅芯叠层橡胶支座上表面的封钢板2通过六角螺栓与中连接板8连接。在中连接板8的圆心位置设置有圆柱形导向件12。中连接板8的上面设置有上连接板11，上连接板11的圆心位置设置有空心圆柱形上连接板套筒13，导向件12设置在上连接板套筒13的内部，在上连接板套筒13的外部设置有碟形弹簧9。上连接板11与建筑物的上部结构相连。在导向件12与上连接板套筒13相接触的部位，在两部件的相同高度的位置都设置有凹槽，并且该两部件上的凹槽大小相同，相互配合形成一圆环形空腔，在该空腔内灌注有铅块10，铅块10能够提供竖向阻尼。

Claims (2)

1、一种双向剪切式的三维隔振装置，主要包括有铅芯叠层橡胶支座、下连接板(1)、中连接板(8)、上连接板(11)、碟形弹簧(9)。其中，铅芯叠层橡胶支座的上、下表面都设置有封钢板(2)，铅芯叠层橡胶支座下表面的封钢板(2)与下连接板(1)连接，下连接板(1)上设置有用于与基础连接的螺栓孔，铅芯叠层橡胶支座上表面的封钢板(2)与中连接板(8)连接，中连接板(8)的上面设置有上连接板(11)，中连接板(8)的上表面圆心部位设置有导向件(12)，上连接板(11)的下表面圆心部位设置有套筒(13)，中连接板(8)的导向件(12)设置在上连接板(11)的套筒(13)的内部，在套筒(13)的外部设置有碟形弹簧(9)；其特征在于：在导向件(12)与套筒(13)相接触的部位、在两个部件上相同高度的位置都设置有凹槽，并且两部件的凹槽相互配合形成一空腔，在该空腔内灌注有铅块(10)。

2、根据权利要求1所述的一种三维隔振装置，其特征在于：所述的导向件(12)与套筒(13)相接触部位的凹槽形成的空腔为圆环体。

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