CN201982564U - 一种拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置 - Google Patents

一种拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置 Download PDF

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贺永胜
谢清粮
李利莎
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Abstract

本实用新型公开了一种拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置，其为轴对称结构，主要包括外层上夹板、外层下夹板、内层上夹板、内层下夹板、内外两层钢丝绳、联接板以及联杆。内层上夹板和内层下夹板设置在外层上夹板与外层下夹板之间，其中内层上夹板通过周侧联杆固定在外层下夹板上，在外层上夹板下部设置中心联杆，中心联杆沿轴线穿过内层上夹板和内层下夹板与联接板连接。外层上夹板与外层下夹板之间设置外层钢丝绳构成外层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器；内层上夹板与内层下夹板之间设置内层钢丝绳构成内层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器。这种构造形式使得钢丝绳隔震装置的轴向具有拉压非线性软刚度特性，且侧向具有较高的刚度与耗能能力。

Description

一种拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置
技术领域
本实用新型涉及一种结构减震装置，具体来说涉及一种在主承载方向上具有拉压非线性软刚度特性的拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置。
背景技术
爆炸冲击震动环境下的防护结构需要采取隔震措施以保证防护结构内部人员和设备的安全。钢丝绳隔震器是一种性能优良的抗爆炸冲击震动的隔震元件，依靠钢丝绳中丝、股之间的滑动摩擦耗散冲击能量，具有非线性软刚度的特点，并具有承载力大，容许动位移大，耐久性、稳定性好等优点，是目前在防护工程领域中应用较为广泛的一种隔震元件。
现有的钢丝绳隔震器，如专利号为ZL02267872.7的鼓形斜夹式钢丝绳隔震器，其在主承载方向上主要以受压为主，通过预压缩来保证其在受到爆炸冲击时仍然处于受压工作状态，例如结构底部的钢丝绳隔震器利用结构自重进行预压缩。一旦钢丝绳隔震器真正进入受拉工作状态，其刚度立即变为非线性硬刚度特性，隔震性能大大降低。同时，受钢丝绳隔震器结构特点的限制，其在垂直于主承载方向上的刚度与耗能能力都比主承载方向上的要小得多。而防护结构所处的爆炸冲击震动环境很难预料，钢丝绳隔震器所接受到的震动幅值与方向如果超出预期设计，有可能会导致钢丝绳隔震器失效，从而降低防护结构的震动防护能力及可靠性。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置，其主承载方向上在受拉、受压工作状态下都具有非线性软刚度特性，并且在垂直于主承载方向上具有较高的刚度与耗能能力。
本实用新型的目的可采用如下技术方案实现：所述的拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置为轴对称结构，轴向为主承载方向，主要包括外层上夹板、外层下夹板、内层上夹板、内层下夹板、内外两层钢丝绳、联接板以及联杆等。内层上夹板和内层下夹板设置在外层上夹板与外层下夹板之间，其中内层上夹板通过周侧联杆固定在外层下夹板上，在外层上夹板下部设置中心联杆，中心联杆沿轴线依次穿过内层上夹板和内层下夹板与联接板连接，为避免发生刚性碰撞，内层下夹板与联接板之间可设置橡胶垫层。外层上夹板与外层下夹板之间设置外层钢丝绳构成外层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器；内层上夹板与内层下夹板之间设置内层钢丝绳构成内层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器。通过调整联杆的长度，使得隔震装置安装好后内外两个隔震器均处于预压缩状态。
所述的外层上夹板与内层上夹板之间、联接板与外层下夹板之间沿轴向具有间距，间距隔震装置的轴向容许动位移量。同时，内层上夹板留有中心孔，直径大于隔震装置的侧向容许动位移量。而内层下夹板也留有中心孔，其直径等于中心联杆的直径，以限制隔震装置侧向移动，而允许轴向的滑动。
使用时，外层隔震器的上、下夹板分别与被隔结构和基础连接。当爆炸冲击震动由基础传来，在轴向上，钢丝绳隔震装置被压缩超出预压缩量时，内外两个鼓形斜夹式钢丝绳隔震器在联接板处脱离开，避免了内层隔震器受拉。而钢丝绳隔震装置被拉伸时，内层隔震器被联接板顶住而压缩，从而制约了外层隔震器的拉伸。整个钢丝绳隔震装置在受压时呈现出与普通钢丝绳隔震器相同的非线性软刚度特性。而受拉时的特性为内层隔震器受压特性与外层受拉特性的综合，通过调整所使用的内层钢丝绳的类型可调改变内层隔震器的受压特性，从而使得整个钢丝绳隔震装置受拉时呈现为非线性软刚度特性。被隔结构在侧向上往复振动时，引起内外两个隔震器受到联杆的约束使得同时在此方向上错动，从而在侧向上钢丝绳隔震装置也具有较高的刚度和耗能能力。
综上所述本实用新型在主承载方向(轴向)上，钢丝绳隔震装置可以受拉，并且受拉特性与受压特性均为非线性软刚度特性；在垂直于主承载方向(侧向)上，内、外层两个钢丝绳隔震器的共同作用使得钢丝绳隔震装置具有较高的侧向刚度与耗能能力。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
图中：1、外层上夹板，2、外层下夹板，3、周侧联杆，4、中心联杆，5、内层上夹板，6、内层下夹板，7、联接板，8、外层钢丝绳，9、内层钢丝绳，10、橡胶垫层。
具体实施方式
结合附图1，说明实用新型的具体实施例。
本实用新型为轴对称结构，外层上夹板1与外层下夹板2将外层钢丝绳8按一定方式固定组成外层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器，内层上夹板5与内层下夹板6将内层钢丝绳9按一定方式固定组成内层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器，四根周侧联杆3将内层上夹板5与外层下夹板2固定，中心联杆4沿轴线依次穿过内层上夹板5和内层下夹板6，将外层上夹板1与联接板7固定。内层下夹板6与联接板7之间可设置一定厚度的橡胶垫层10，以避免发生刚性碰撞。外层上夹板1与内层上夹板5之间、联接板7与外层下夹板2之间在沿轴向留有一定距离，内层上夹板5中心留有一定直径的孔，用以分别保证隔震装置在轴向上和侧向上的容许动位移(根据不同型号的隔振装置，具有不同的容许动位移量)，内层下夹板6留有与中心联杆4直径相等的中心孔，以限制隔震装置侧向移动，而允许轴向的滑动。使用时，外层上夹板1与被隔结构连接，外层下夹板2与被隔结构的基础连接。
受到爆炸冲击后，当钢丝绳隔震装置轴向被压缩到一定程度时，内层下夹板6与联接板7脱离开，避免了内层隔震器受拉。而钢丝绳隔震装置被拉伸时，内层下夹板6被联接板7顶住，内层隔震器被压缩，从而制约了外层隔震器的受拉。通过调整所使用的内、外层钢丝绳的类型，可以使得整个钢丝绳隔震装置在受拉、受压时均呈现为非线性软刚度特性。钢丝绳隔震装置的外层上夹板1与外层下夹板2在侧向上错动时，受到中心联杆4的约束，引起外层钢丝绳8、内层钢丝绳9同时沿此方向上错动，从而提供了侧向非线性软刚度特性与耗能能力。

Claims (4)

1.一种拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置，其特征是：主要包括外层上夹板(1)、外层下夹板(2)、内层上夹板(5)、内层下夹板(6)、内外两层钢丝绳、联接板(7)以及联杆；内层上夹板(5)和内层下夹板(6)设置在外层上夹板(1)与外层下夹板(2)之间，其中内层上夹板(5)通过周侧联杆(3)固定在外层下夹板(2)上，在外层上夹板(1)下部设置中心联杆(4)，中心联杆(4)沿轴线依次穿过内层上夹板(5)和内层下夹板(6)与联接板(7)连接，内层下夹板(6)与联接板(7)之间可设置橡胶垫层(10)；外层上夹板(1)与外层下夹板(2)之间设置外层钢丝绳(8)构成外层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器；内层上夹板(5)与内层下夹板(6)之间设置内层钢丝绳(9)构成内层鼓形斜夹式钢丝绳隔震器。
2.根据权利要求1所述的拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置，其特征是：所述的外层上夹板(1)与内层上夹板(5)之间、联接板(7)与外层下夹板(2)之间沿轴向具有间距，间距大于隔震装置的轴向容许动位移量。
3.根据权利要求1所述的拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置，其特征是：所述的内层上夹板(5)具有中心孔，其直径大于隔震装置的侧向容许动位移量。
4.根据权利要求1所述的拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置，其特征是：所述的内层下夹板(6)具有中心孔，其直径等于中心联杆(4)的直径。
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CN103644233A (zh) * 2013-12-09 2014-03-19 中北大学 一种双圈钢丝绳减振器制造装置

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