CN207659802U - 内嵌耗能装置的分层轨道板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及内嵌耗能装置的分层轨道板结构，包括上层轨道副板、下层轨道主板、中间弹性垫层和内嵌耗能装置。所述上层轨道副板覆盖于预留槽体的下层轨道主板，之间通过中间弹性垫层连接，槽内安装独立耗能装置，或注入阻尼液体与上层轨道副板配合形成耗能装置。所述耗能装置可为金属阻尼器、豆包阻尼器、散体颗粒阻尼器、液态粘滞阻尼器或粘弹性阻尼器等。本实用新型提出的耗能型分层轨道板，结构预制、施工简单、便于维修，在保证减振轨道原有隔振效果的前提下，有效耗散所隔离振动能量，改善轮轨病害和车内噪声问题，同时对低于隔振系统自振频率因而无法隔离的振动能量进行衰减，缓解桥梁及沿线建筑结构振动及二次辐射噪声问题。

Description

内嵌耗能装置的分层轨道板结构

技术领域

本实用新型涉及轨道交通振动控制领域，尤其是涉及一种内嵌耗能装置的分层轨道板结构。

背景技术

作为最具可持续性的交通运输模式，轨道交通是我国国民经济的大动脉，对现代城市建设和社会发展起着全局性支撑作用。然而，轨道交通的迅猛发展始终伴随着振动噪声问题，严重影响着市民日常生活。相关建设部门和设计单位投入大量资金和人力，逐步完善减振轨道结构，以满足振动控制需求。上海地铁12号线减振扣件线路占总长17.5％，高等级浮置板轨道结构占21.3％，13号线一期减振路段占总线比例高达57％。北京地铁4号线和5号线减振线路分别占总长31％和53％。二线城市中，如宁波地铁2号线一期减振路段占全长50％，哈尔滨地铁2、3号线二期、青岛地铁8号线减振路段均占全长比例42％以上。

我国城市轨道交通减振措施按减振等级可分高等、中等和普通减振轨道。高等级减振轨道主要为浮置板轨道，包括分布式、线式或整体式橡胶浮置板或钢弹簧浮置板结构，减振效果大于15dB，最高可达35dB；中等减振轨道主要包括先锋扣件、弹性短轨枕和长轨枕、梯形轨枕等，减振效果约为10～15dB；普通减振轨道主要采用各类弹性扣件，最高减振效果可达10dB。

尽管上述不同等级减振轨道结构的优化和完善，使轨道交通减振降噪成效显著。但就目前而言，仍然存在无法解决的难题和逐渐暴露的新问题。比如，轨道交通现有减振措施绝大多数采用经典隔振理论，即利用质量-弹簧系统将振动能量有效隔离，使其无法向下和沿线传递。越来越多的理论和试验研究结果表明，安装有中、高等级隔振措施的减振轨道振动能量聚集在轨道上部结构中，相对于普通整体道床更易于钢轨和车轮及零部件的机械病害。其次，高等级减振轨道，尤其是地下线路中逐渐暴露的车内噪声问题日益严重，一方面轨道板和钢轨振动通过车辆悬挂系统传递至车体进而向车内辐射噪声，另一方面轮轨噪声以及隧道内低频结构噪声以直达声或透射声的形式传递至客室和司机室。导致上述问题的根本原因在于，高弹性扣件、浮置板轨道等隔振措施虽然可以对系统能量进行有效的重新分配，却无法予以消耗，因而应用超弹性扣件系统的轨道线路更易于出现钢轨波磨等病害，高等级浮置板线路段车内噪声相对更加显著。此外，为满足轨道结构强度要求，弹性元件刚度特征参数具有下限要求，导致大多隔振措施始终对低频范围无能为力，尤其对于普通等级和中等隔振措施，小于其自由频率的振动能量仍会通过轨道及基础结构传递至沿线建筑，引发振动和二次噪声问题。

除了上述基于隔振理论的轨道结构隔振措施以外，钢轨调谐式减振装置利用调谐质量块的惯性力抵消特征频率下的轮轨载荷，以改善轨道结构振动响应特性的方法；阻尼钢轨、拼接式吸能轨道板等阻尼耗能装置主要利用橡胶等高分子粘弹性阻尼材料消耗吸收振动能量，达到减振降噪的目的。然而，调谐质量阻尼器和阻尼钢轨虽能有效抵消轮轨激励或吸收钢轨振动能量，但仅在较窄的设计频域内发挥显著作用。拼接式吸能弹性道床通过在道床板拼接表面喷涂阻尼材料，吸收振动能量，但所喷涂阻尼材料体积和上下板变形的不同步性有限，一定程度上限制了能量吸收效果。

实用新型内容

本实用新型提供了一种内嵌耗能装置的分层轨道板结构，本实用新型一方面对减振扣件、弹性轨枕、浮置板轨道等隔振措施起到低频范围振动控制补偿效果，另一方面是在保证上述中、高等级减振轨道原有隔振效率的前提下，通过轨道板结构内嵌耗能装置，增大上部轨道结构振动能量的耗损效果，达到改善减振轨道动态响应特征的目的，进而实现对轮轨病害的缓解和车内噪声的合理控制。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

内嵌耗能装置的分层轨道板结构，包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，中间弹性垫层设置在下层轨道主板与上层轨道副板之间。下层轨道主板顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板上的下半槽与上层轨道副板上的上半槽上下对齐，构成槽体，所述槽体为离散槽体，或为一个连续式整体槽体，槽体贯穿该中间弹性垫层，在槽体内安装有耗能装置。

优选地，所述耗能装置为金属阻尼器，金属阻尼器底端固定于下层轨道主板的下半槽内，金属阻尼器顶端固定于上层轨道副板的上半槽内，金属阻尼器材料为弹性应变范围内具有耗能机制的阻尼合金材料，金属阻尼器几何形状包括板型、椭圆环形、X型、V型、U型等。

优选地，所述耗能装置为豆包阻尼器，所述豆包阻尼器由软质外壳及设置在软质外壳内的颗粒散体组成，软质外壳可为高分子材料，内部的颗粒散体为阻尼金属颗粒或高分子材料颗粒。

优选地，所述耗能装置为颗粒阻尼器，颗粒阻尼器由一定数量的不同级配的散体颗粒组成，散体颗粒为阻尼金属颗粒或高分子材料颗粒或混合材料颗粒，按照一定级配直接填充在槽体内。

优选地，所述耗能装置为缸式粘滞阻尼器，所述缸式粘滞阻尼器底端固定于下层轨道主板的下半槽内，上端固定于上层轨道副板的上半槽内，所述缸式粘滞阻尼器选用孔隙式、间隙式、混合式单出杆或双出杆粘滞阻尼器。

优选地，所述耗能装置为粘弹性阻尼器，所述粘弹性阻尼器底端固定于下层轨道主板的下半槽内，粘弹性阻尼器顶端固定于上层轨道副板的上半槽内，所述粘弹性阻尼器选用剪切型粘弹性阻尼器、拉-剪混合型粘弹性阻尼器、压-剪混合型粘弹性阻尼器，所述粘弹性阻尼器由第一刚性连接件、中间粘弹性体、第二刚性连接件组成。

内嵌耗能装置的分层轨道板结构，包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，中间弹性垫层设置在下层轨道主板与上层轨道副板之间。下层轨道主板顶端开设有开口向上的槽体，中间弹性垫层上开设有与槽体尺寸及设置位置相同的通槽，上层轨道副板底端对应槽体处设置有向下延伸的内墙，内墙深入到槽体内，且距离槽体的底部有一间隙，在槽体内填充有粘滞阻尼液体，粘滞阻尼液体的高度不超过槽体的深度，自然状态下内墙部分浸入粘滞阻尼液体中，形成墙式粘滞阻尼器。

优选地，槽体采用离散或连续型设置，每个槽体可对应有多个内墙，在每个槽体内，内墙沿轨向并排设置多片，或内墙沿垂直轨向并排设置多片。

内嵌耗能装置的分层轨道板结构，包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，中间弹性垫层设置在下层轨道主板与上层轨道副板之间。下层轨道主板顶端开设有开口向上的槽体，中间弹性垫层上开设有与槽体尺寸及设置位置相同的通槽，上层轨道副板底端对应槽体处设置有向下延伸的套筒，套筒深入到槽体内，且距离槽体的底部有一间隙，在槽体内填充有粘滞阻尼液体，粘滞阻尼液体的高度不超过槽体的深度，自然状态下套筒部分浸入粘滞阻尼液体中，形成筒式粘滞阻尼器。

优选地，槽体采用离散或连续型设置，每个槽体可对应有多个套筒，多个套筒同轴间隔设置。

进一步，本实用新型提供具体的几种主要形式的内嵌耗能装置的分层轨道板结构。

本实用新型提供第一种内嵌耗能装置的分层轨道板结构，即内嵌金属阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌金属阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，下层轨道主板顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板上的下半槽与上层轨道副板上的上半槽上下对齐，构成槽体，在槽体内安装有金属阻尼器。

金属阻尼器底端固定于下层轨道主板的下半槽内。金属阻尼器顶端固定于上层轨道副板的上半槽内。

下层轨道主板与上层轨道副板之间设置中间弹性垫层。槽体贯穿该中间弹性垫层。

内嵌金属阻尼器的耗能型轨道板中，槽体可以采用分布式设置也可以采用连续为一个槽体的连续式结构。

此类耗能轨道板，金属阻尼器材料为弹性应变范围内具有耗能机制的阻尼合金材料，通过合金材料弹性范围内的位错应变或层错界面的相对滑移耗散振动能量。

内嵌金属阻尼器几何形状不局限于板型、椭圆环形、X型、V型、U型等常见金属阻尼器结构。

本实用新型提供第二种内嵌耗能装置的分层轨道板结构，即内嵌豆包阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌豆包阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，下层轨道主板顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板上的下半槽与上层轨道副板上的上半槽上下对齐，构成槽体，在槽体内安装有豆包阻尼器。

下层轨道主板与上层轨道副板之间设置中间弹性垫层。槽体贯穿该中间弹性垫层。

内嵌豆包阻尼器的耗能型轨道板中，槽体可以采用分布式设置也可以采用连续为一个槽体的连续式结构，槽体为圆柱形结构。每个槽体内安装有一个豆包阻尼器。

豆包阻尼器由软质外壳及设置在软质外壳内的颗粒散体组成，软质外壳可选择坚韧耐磨的高分子材料，内部的颗粒散体可为阻尼金属颗粒或高分子材料颗粒。

此类耗能轨道板，通过豆包结构与轨道板槽体内壁发生冲击和摩擦以及豆包内颗粒之间的撞击和摩擦耗散振动能量。

本实用新型提供第三种内嵌耗能装置的分层轨道板结构，即内嵌颗粒阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌颗粒阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，下层轨道主板顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板上的下半槽与上层轨道副板上的上半槽上下对齐，构成槽体，在槽体内安装有颗粒阻尼器。

下层轨道主板与上层轨道副板之间设置中间弹性垫层。槽体贯穿该中间弹性垫层。

内嵌颗粒阻尼器的耗能型轨道板中，槽体可以采用分布式设置也可以采用连续为一个槽体的连续式结构，槽体为圆柱形结构。每个槽体内安装有一个或多个颗粒阻尼器。

颗粒阻尼器由一定数量的不同级配的散体颗粒组成，散体颗粒可为阻尼金属颗粒或高分子材料颗粒或混合材料颗粒，按照一定级配直接填充在槽体内。

此类耗能轨道板，通过颗粒与颗粒之间以及颗粒与槽体内壁之间的不断碰撞和摩擦耗散振动能量。

本实用新型提供第四种内嵌耗能装置的分层轨道板结构，即内嵌缸式粘滞阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌缸式粘滞阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，下层轨道主板顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板上的下半槽与上层轨道副板上的上半槽上下对齐，构成槽体，在槽体内安装有缸式粘滞阻尼器。

下层轨道主板与上层轨道副板之间设置中间弹性垫层。槽体贯穿该中间弹性垫层。

内嵌缸式粘滞阻尼器的耗能型轨道板中，槽体可以采用分布式设置也可以采用连续为一个槽体的连续式结构，槽体为圆柱形结构。每个槽体内安装有一个缸式粘滞阻尼器。

缸式粘滞阻尼器底端固定于下层轨道主板的下半槽内，上端固定于上层轨道副板的上半槽内。

缸式粘滞阻尼器可选用孔隙式、间隙式、混合式单出杆或双出杆粘滞阻尼器。

缸式粘滞阻尼器中液体不局限于油、硅油、硅胶等液体阻尼材料。利用中间弹性垫层，上、下层轨道板位置发生相对变化，使阻尼器活塞与缸体之间产生相对位移，粘滞液体开始流动，通过流体分子内摩擦和孔缩效应耗散能量。

本实用新型提供第五种内嵌耗能装置的分层轨道板结构，即内嵌墙式粘滞阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌墙式粘滞阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，下层轨道主板顶端开设有开口向上的槽体，上层轨道副板底端对应槽体处设置有向下延伸的内墙，内墙深入到槽体内，且距离槽体的底部有一间隙，在槽体内填充有粘滞阻尼液体，粘滞阻尼液体的高度不超过槽体的深度。自然状态下内墙部分浸入粘滞阻尼液体中，形成墙式粘滞阻尼器。

下层轨道主板与上层轨道副板之间设置中间弹性垫层。中间弹性垫层上开设有与槽体尺寸及设置位置相同的通槽，槽体与中间弹性垫层上的通槽贯穿。在中间弹性垫层的通槽内壁设置保护套，保护套用于防止粘滞阻尼液体溢漏。

内嵌墙式粘滞阻尼器的耗能型轨道板中，槽体可以采用分布式设置也可以采用连续为一个槽体的连续式结构，槽体优选为矩形槽体结构。

优选地，每个槽体对应有多个内墙，内墙尺寸小于槽体。根据耗能需求每个槽体内，内墙可沿轨向并排设置多个，也可以根据耗能需求在每个槽体内，内墙沿垂直轨向并排设置多片。

优选地，内墙表面可进行变截面设计或附加内墙附属件，所述内墙附属件包括滤网等。

此类耗能轨道板，利用中间弹性垫层，上、下层轨道板相对位置发生变化，内墙与槽体发生相对位移，粘滞液体开始流动，通过流体分子内摩擦作用、流体与内墙的摩擦作用以及内墙附属元件的孔缩效应耗散能量。

本实用新型提供第六种内嵌耗能装置的分层轨道板结构，即内嵌筒式粘滞阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌筒式粘滞阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，下层轨道主板顶端开设有开口向上的槽体，上层轨道副板底端对应槽体处设置有向下延伸的套筒，套筒深入到槽体内，且距离槽体的底部有一间隙，在槽体内填充有粘滞阻尼液体，粘滞阻尼液体的高度不超过槽体的深度。自然状态下套筒部分浸入粘滞阻尼液体中，形成筒式粘滞阻尼器。

下层轨道主板与上层轨道副板之间设置中间弹性垫层。中间弹性垫层上开设有与槽体尺寸及设置位置相同的通槽，槽体与中间弹性垫层上的通槽贯穿。在中间弹性垫层的通槽内壁设置保护套，保护套用于防止粘滞阻尼液体溢漏。

内嵌筒式粘滞阻尼器的耗能型轨道板中，槽体可以采用分布式设置也可以采用连续为一个槽体的连续式结构，槽体优选为圆柱形槽体结构。

优选地，每个槽体可对应有多个套筒，在每个槽体内设置有多个套筒时，多个套筒同轴间隔设置。

优选地，套筒表面可进行变截面设计或附加套筒附属件，所述套筒附属件包括滤网等。

此类耗能轨道板，利用中间弹性垫层，上、下层轨道板相对位置发生变化，套筒与槽体发生相对位移，粘滞液体开始流动，通过流体分子内摩擦作用、流体与套筒的摩擦作用以及套筒附属元件的孔缩效应耗散能量。

本实用新型提供第七种内嵌耗能装置的分层轨道板结构，即内嵌粘弹性阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌粘弹性阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，下层轨道主板顶端开设有分布式设置的开口向上的下半槽，上层轨道副板底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板上的下半槽与上层轨道副板上的上半槽上下对齐，形状对称，构成槽体，在槽体内安装有粘弹性阻尼器。

粘弹性阻尼器底端固定于下层轨道主板的下半槽内。粘弹性阻尼器顶端固定于上层轨道副板的上半槽内。

下层轨道主板与上层轨道副板之间设置中间弹性垫层。槽体贯穿该中间弹性垫层。

内嵌粘弹性阻尼器的耗能型轨道板中，槽体可以采用分布式设置也可以采用连续为一个槽体的连续式结构，槽体优选为矩形槽体结构。

根据粘弹性阻尼器刚性连接件与粘弹性体硫化表面的角度不同，粘弹性阻尼器分别为剪切型粘弹性阻尼器、拉-剪混合型粘弹性阻尼器、压-剪混合型粘弹性阻尼器。

剪切型粘弹性阻尼器、拉-剪混合型粘弹性阻尼器、压-剪混合型粘弹性阻尼器，均由第一刚性连接件、中间粘弹性体、第二刚性连接件组成。中间粘弹性体材料不局限于橡胶或其他常见高分子材料。

此类耗能轨道板，利用中间弹性垫层，上、下层轨道板位置发生相对变化，使阻尼器上部连接件与下部连接件产生相对位移，通过粘弹性材料在较大变形范围内的粘滞阻尼和结构阻尼特性耗散能量。

上述内嵌不同形式耗能装置的轨道板结构，下层轨道主板上的下半槽结构既可为连续的单一槽体，亦可为沿轨道板纵向离散设置的多个槽体，上层轨道副板的上半槽或凸起结构根据下层凹槽结构对称设计，槽内耗能装置根据密封槽体的数量和结构形式进行设计。

与现有技术相比，本实用新型提出内嵌不同形式耗能装置的分层轨道板结构，利用上下层轨道板之间的金属阻尼器、豆包或颗粒阻尼器、液态粘滞阻尼器或粘弹性阻尼器有效耗散振动能量，在不影响原有减振轨道隔振效果的前提下，耗散聚集在轨道结构上部的宽频带振动能量，可改善减振轨道不利动态响应特征，最终实现优化轮轨关系、缓解轮轨机械病害和控制车内噪声的目的。此外，本实用新型还可以对经典隔振理论无法有效隔离的低频振动能量进行衰减，抑制或减少低频振动传递和桥梁结构及沿线建筑结构二次辐射噪声问题。

本实用新型提供的内嵌耗能装置的分层轨道板结构，采用工厂预制、现场铺设的方法。下层轨道主板在工厂内完成顶部开槽、预埋阻尼器或在槽/筒内注入粘滞阻尼液体、安装侧向保护密封装置等工作。上层轨道副板根据下层轨道主板所选用阻尼器类型完成相应结构的预制，并在工厂内与中间弹性垫层和下层轨道主板进行拼装，形成一块整体的耗能轨道板。对于分布式或整体式浮置板轨道，将预制耗能轨道板运输至施工现场，根据精度要求与现场作业的基座混凝土板和弹性支座或板下连续支承层完成组装。对于弹性轨枕和减振扣件等减振轨道结构，预制耗能轨道板运输至施工现场，根据精度要求完成弹性轨枕的铺设和架轨等工作。本实用新型对减振扣件、弹性轨枕、浮置板轨道等不同等级的减振轨道具有普遍适用性。

附图说明

图1为内嵌X形金属阻尼器的耗能型轨道板局部剖切结构示意图；

图2为内嵌U形金属阻尼器的耗能型轨道板局部剖切结构示意图；

图3为内嵌豆包阻尼器的耗能型轨道板局部剖切结构示意图；

图4为豆包阻尼器的局部剖切结构示意图；

图5为内嵌颗粒阻尼器的耗能型轨道板局部剖切结构示意图；

图6为颗粒阻尼器的结构示意图；

图7为内嵌缸式粘滞阻尼器的耗能型轨道板局部剖切结构示意图；

图8为内嵌墙式粘滞阻尼器的耗能型轨道板局部剖切结构示意图；

图9为图8中A处放大结构示意图；

图10为图8中槽体的放大结构示意图；

图11为图10中A-A剖面结构示意图；

图12为内嵌筒式粘滞阻尼器的耗能型轨道板局部剖切结构示意图；

图13为图12中B处放大结构示意图；

图14为图12中槽体的放大结构示意图；

图15为图14中B-B剖面结构示意图；

图16为内嵌粘弹性阻尼器的耗能型轨道板局部剖切结构示意图；

图17为图16中C处放大结构示意图；

图18为图16中D处放大结构示意图；

图19为图16中E处放大结构示意图。

图中标号：1为下层轨道主板，2为槽体，31为X形金属阻尼器，32为U形金属阻尼器，33为豆包阻尼器，331为软质外壳，332为颗粒散体，34为颗粒阻尼器，35为缸式粘滞阻尼器，36为粘弹性阻尼器，361为第一刚性连接件，362为中间粘弹性体，363为第二刚性连接件，4为上层轨道副板，41为内墙，42为内墙附属件，43为套筒，44为套筒附属件，5为中间弹性垫层，6为粘滞阻尼液体，7为保护套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

参阅附图1，本实施例为内嵌X形金属阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌X形金属阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板1、上层轨道副板4及中间弹性垫层5，所述上层轨道副板覆盖于预留槽体的下层轨道主板，之间通过中间弹性垫层连接。下层轨道主板1顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板4底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板1上的下半槽与上层轨道副板4上的上半槽上下对齐，形状对称，构成矩形槽体2，在矩形槽体2内安装有X形金属阻尼器31。

X形金属阻尼器31底端固定于下层轨道主板1的下半槽内。X形金属阻尼器31顶端固定于上层轨道副板4的上半槽内。

下层轨道主板1与上层轨道副板4之间设置中间弹性垫层5。槽体2贯穿该中间弹性垫层5。

本实施例中，槽体2分布式设置，即为离散型。

此类耗能轨道板，X形金属阻尼器31材料为弹性应变范围内具有耗能机制的阻尼合金材料，通过合金材料弹性范围内的位错应变或层错界面的相对滑移耗散振动能量。本实施例中X形金属阻尼器31形状为X形。

实施例2

参阅附图2，本实施例为内嵌U形金属阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌U形金属阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板1、上层轨道副板4及中间弹性垫层5，所述上层轨道副板覆盖于预留槽体的下层轨道主板，之间通过中间弹性垫层连接。下层轨道主板1顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板4底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板1上的下半槽与上层轨道副板4上的上半槽上下对齐，形状对称，构成矩形槽体2，在矩形槽体2内安装有U形金属阻尼器32。

U形金属阻尼器32底端固定于下层轨道主板1的下半槽内。U形金属阻尼器32顶端固定于上层轨道副板4的上半槽内。

下层轨道主板1与上层轨道副板4之间设置中间弹性垫层5。槽体2贯穿该中间弹性垫层5。

本实施例中，槽体2为连续的矩形槽体。在该连续的矩形槽体内设置有多个U形金属阻尼器32。

此类耗能轨道板，U形金属阻尼器32材料为弹性应变范围内具有耗能机制的阻尼合金材料，通过合金材料弹性范围内的位错应变或层错界面的相对滑移耗散振动能量。本实施例中U形金属阻尼器32形状为U形。

实施例3

参阅附图3，本实施例为内嵌豆包阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌豆包阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板1、上层轨道副板4及中间弹性垫层5，所述上层轨道副板覆盖于预留槽体的下层轨道主板，之间通过中间弹性垫层连接。下层轨道主板1顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板4底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板1上的下半槽与上层轨道副板4上的上半槽上下对齐，形状对称，构成槽体2，在槽体2内安装有豆包阻尼器33。

下层轨道主板1与上层轨道副板4之间设置中间弹性垫层5。槽体2贯穿该中间弹性垫层5。

本实施例中，槽体2分布式设置，即为离散型，本实施例中槽体2为圆柱形结构。每个槽体2内安装有一个豆包阻尼器33。

参考图4，豆包阻尼器33由软质外壳331及设置在软质外壳331内的颗粒散体332组成，软质外壳331可选择坚韧耐磨的高分子材料，内部的颗粒散体332可为阻尼金属颗粒或高分子材料颗粒。

此类耗能轨道板，通过豆包结构与轨道板槽体内壁发生冲击和摩擦以及豆包内颗粒之间的撞击和摩擦耗散振动能量。

实施例4

参阅附图5，本实施例为内嵌颗粒阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌颗粒阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板1、上层轨道副板4及中间弹性垫层5，所述上层轨道副板覆盖于预留槽体的下层轨道主板，之间通过中间弹性垫层连接。下层轨道主板1顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板4底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板1上的下半槽与上层轨道副板4上的上半槽上下对齐，形状对称，构成槽体2，在槽体2内安装有颗粒阻尼器34。

下层轨道主板1与上层轨道副板4之间设置中间弹性垫层5。槽体2贯穿该中间弹性垫层5。

本实施例中，槽体2分布式设置，即为离散型，本实施例中槽体2为圆柱形结构。每个槽体2内安装有一个颗粒阻尼器34。

参考图6，颗粒阻尼器34由一定数量的不同级配的散体颗粒组成，散体颗粒可为阻尼金属颗粒或高分子材料颗粒或混合材料颗粒，按照一定级配直接填充在槽体内。

此类耗能轨道板，通过颗粒与颗粒之间以及颗粒与槽体内壁之间的不断碰撞和摩擦耗散振动能量。

实施例5

参阅附图7，本实施例为内嵌缸式粘滞阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌缸式粘滞阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板1、上层轨道副板4及中间弹性垫层5，所述上层轨道副板覆盖于预留槽体的下层轨道主板，之间通过中间弹性垫层连接。下层轨道主板1顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板4底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板1上的下半槽与上层轨道副板4上的上半槽上下对齐，形状对称，构成槽体2，在槽体2内安装有缸式粘滞阻尼器35。

下层轨道主板1与上层轨道副板4之间设置中间弹性垫层5。槽体2贯穿该中间弹性垫层5。

本实施例中，槽体2分布式设置，即为离散型，本实施例中槽体2为圆柱形结构。每个槽体2内安装有一个缸式粘滞阻尼器35。

缸式粘滞阻尼器35底端固定于下层轨道主板1的下半槽内，上端固定于上层轨道副板4的上半槽内。

本实施例中，缸式粘滞阻尼器35可选用孔隙式、间隙式、混合式单出杆或双出杆粘滞阻尼器。

缸式粘滞阻尼器中液体不局限于油、硅油、硅胶等液体阻尼材料。利用中间弹性垫层，上、下层轨道板位置发生相对变化，使阻尼器活塞与缸体之间产生相对位移，粘滞液体开始流动，通过流体分子内摩擦和孔缩效应耗散能量。

实施例6

参阅附图8、9、10、11，本实施例为内嵌墙式粘滞阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌墙式粘滞阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板1、上层轨道副板4及中间弹性垫层5，所述上层轨道副板覆盖于预留槽体的下层轨道主板，之间通过中间弹性垫层连接。下层轨道主板1顶端开设有开口向上的槽体2，上层轨道副板4底端对应槽体2处设置有向下延伸的内墙41，内墙41深入到槽体2内，且距离槽体2的底部有一间隙，在槽体2内填充有粘滞阻尼液体6，粘滞阻尼液体6的高度不超过槽体2的深度。自然状态下内墙部分浸入粘滞阻尼液体中，形成墙式粘滞阻尼器。

下层轨道主板1与上层轨道副板4之间设置中间弹性垫层5。中间弹性垫层5上开设有与槽体2尺寸及设置位置相同的通槽，槽体2与中间弹性垫层5上的通槽贯穿。在中间弹性垫层5的通槽内壁设置保护套7，保护套7用于防止粘滞阻尼液体6溢漏。

本实施例中，槽体2分布式设置，即为离散型，本实施例中槽体2为矩形槽体结构。

内墙材料不局限为金属材料，粘滞阻尼液体不局限为油、硅油、硅胶等常见液体阻尼材料。

本实施例中，每个槽体2对应有多个内墙41，内墙41尺寸小于槽体2。根据耗能需求每个槽体2内，内墙41可沿轨向并排设置多个，也可以根据耗能需求在每个槽体2内，内墙41沿垂直轨向并排设置多片。

优选地，内墙41表面可进行变截面设计或附加内墙附属件42，所述内墙附属件42包括滤网等。

此类耗能轨道板，利用中间弹性垫层，上、下层轨道板相对位置发生变化，内墙与槽体发生相对位移，粘滞液体开始流动，通过流体分子内摩擦作用、流体与内墙的摩擦作用以及内墙附属元件的孔缩效应耗散能量。

实施例7

参阅附图12、13、14、15，本实施例为内嵌筒式粘滞阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌筒式粘滞阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板1、上层轨道副板4及中间弹性垫层5，所述上层轨道副板覆盖于预留槽体的下层轨道主板，之间通过中间弹性垫层连接。下层轨道主板1顶端开设有开口向上的槽体2，上层轨道副板4底端对应槽体2处设置有向下延伸的套筒43，套筒43深入到槽体2内，且距离槽体2的底部有一间隙，在槽体2内填充有粘滞阻尼液体6，粘滞阻尼液体6的高度不超过槽体2的深度。自然状态下套筒部分浸入粘滞阻尼液体中，形成筒式粘滞阻尼器。

下层轨道主板1与上层轨道副板4之间设置中间弹性垫层5。中间弹性垫层5上开设有与槽体2尺寸及设置位置相同的通槽，槽体2与中间弹性垫层5上的通槽贯穿。在中间弹性垫层5的通槽内壁设置保护套7，保护套7用于防止粘滞阻尼液体6溢漏。

本实施例中，槽体2分布式设置，即为离散型，本实施例中槽体2为圆柱形槽体。

套筒材料不局限为金属材料，粘滞阻尼液体不局限为油、硅油、硅胶等液体阻尼材料。

本实施例中，每个槽体2可对应有多个套筒43，在每个槽体2内设置有多个套筒43时，多个套筒43同轴间隔设置。

优选地，套筒43表面可进行变截面设计或附加套筒附属件44，所述套筒附属件44包括滤网等。

此类耗能轨道板，利用中间弹性垫层，上、下层轨道板相对位置发生变化，套筒与槽体发生相对位移，粘滞液体开始流动，通过流体分子内摩擦作用、流体与套筒的摩擦作用以及套筒附属元件的孔缩效应耗散能量。

实施例8

参阅附图16，本实施例为内嵌粘弹性阻尼器的耗能型轨道板。

内嵌粘弹性阻尼器的耗能型轨道板包括下层轨道主板1、上层轨道副板4及中间弹性垫层5，所述上层轨道副板覆盖于预留槽体的下层轨道主板，之间通过中间弹性垫层连接。下层轨道主板1顶端开设有分布式设置的开口向上的下半槽，上层轨道副板4底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板1上的下半槽与上层轨道副板4上的上半槽上下对齐，形状对称，构成槽体2，在槽体2内安装有粘弹性阻尼器36。

粘弹性阻尼器36底端固定于下层轨道主板1的下半槽内。粘弹性阻尼器36顶端固定于上层轨道副板4的上半槽内。

下层轨道主板1与上层轨道副板4之间设置中间弹性垫层5。槽体2贯穿该中间弹性垫层5。

本实施例中，槽体2分布式设置，即为离散型。本实施例中，槽体2为矩形槽体。

本实施例中，内嵌粘弹性阻尼器的耗能型轨道板中可以嵌设三种粘弹性阻尼器，这三种粘弹性阻尼器分别为剪切型粘弹性阻尼器、拉-剪混合型粘弹性阻尼器、压-剪混合型粘弹性阻尼器。剪切型粘弹性阻尼器、拉-剪混合型粘弹性阻尼器、压-剪混合型粘弹性阻尼器结构分别如图17、图18、图19所示。

剪切型粘弹性阻尼器、拉-剪混合型粘弹性阻尼器、压-剪混合型粘弹性阻尼器，均由第一刚性连接件361、中间粘弹性体362、第二刚性连接件363组成。

如图17所示，剪切型粘弹性阻尼器中，第一刚性连接件361、中间粘弹性体362、第二刚性连接件363均为平板型结构。

如图18所示，拉-剪混合型粘弹性阻尼器中，第一刚性连接件361、第二刚性连接件363相对面均为斜面，中间粘弹性体362设置在第一刚性连接件361、第二刚性连接件363相对面之间。

如图19所示，压-剪混合型粘弹性阻尼器中，第一刚性连接件361、第二刚性连接件363相对面均为斜面，中间粘弹性体362设置在第一刚性连接件361、第二刚性连接件363相对面之间。

此类耗能轨道板，通过粘弹性材料在较大变形范围内的粘滞阻尼和结构阻尼特性耗散能量。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.内嵌耗能装置的分层轨道板结构，包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，中间弹性垫层设置在下层轨道主板与上层轨道副板之间，其特征在于，下层轨道主板顶端开设有开口向上的下半槽，上层轨道副板底端开设有开口向下的上半槽，下层轨道主板上的下半槽与上层轨道副板上的上半槽上下对齐，构成槽体，所述槽体为离散槽体，或为一个连续式整体槽体，槽体贯穿该中间弹性垫层，在槽体内安装有耗能装置。

2.根据权利要求1所述内嵌耗能装置的分层轨道板结构，其特征在于，所述耗能装置为金属阻尼器，金属阻尼器底端固定于下层轨道主板的下半槽内，金属阻尼器顶端固定于上层轨道副板的上半槽内，金属阻尼器材料为弹性应变范围内具有耗能机制的阻尼合金材料，金属阻尼器几何形状包括板型、椭圆环形、X型、V型、U型。

3.根据权利要求1所述内嵌耗能装置的分层轨道板结构，其特征在于，所述耗能装置为豆包阻尼器，所述豆包阻尼器由软质外壳及设置在软质外壳内的颗粒散体组成，软质外壳选择高分子材料，内部的颗粒散体为阻尼金属颗粒或高分子材料颗粒。

4.根据权利要求1所述内嵌耗能装置的分层轨道板结构，其特征在于，所述耗能装置为颗粒阻尼器，颗粒阻尼器由一定数量的不同级配的散体颗粒组成，散体颗粒为阻尼金属颗粒或高分子材料颗粒或混合材料颗粒，按照一定级配直接填充在槽体内。

5.根据权利要求1所述内嵌耗能装置的分层轨道板结构，其特征在于，所述耗能装置为缸式粘滞阻尼器，所述缸式粘滞阻尼器底端固定于下层轨道主板的下半槽内，上端固定于上层轨道副板的上半槽内，所述缸式粘滞阻尼器选用孔隙式、间隙式、混合式单出杆或双出杆粘滞阻尼器。

6.根据权利要求1所述内嵌耗能装置的分层轨道板结构，其特征在于，所述耗能装置为粘弹性阻尼器，所述粘弹性阻尼器底端固定于下层轨道主板的下半槽内，粘弹性阻尼器顶端固定于上层轨道副板的上半槽内，所述粘弹性阻尼器选用剪切型粘弹性阻尼器、拉-剪混合型粘弹性阻尼器、压-剪混合型粘弹性阻尼器，所述粘弹性阻尼器由第一刚性连接件、中间粘弹性体、第二刚性连接件组成。

7.内嵌耗能装置的分层轨道板结构，包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，中间弹性垫层设置在下层轨道主板与上层轨道副板之间，其特征在于，下层轨道主板顶端开设有开口向上的槽体，中间弹性垫层上开设有与槽体尺寸及设置位置相同的通槽，上层轨道副板底端对应槽体处设置有向下延伸的内墙，内墙深入到槽体内，且距离槽体的底部有一间隙，在槽体内填充有粘滞阻尼液体，粘滞阻尼液体的高度不超过槽体的深度，自然状态下内墙部分浸入粘滞阻尼液体中，形成墙式粘滞阻尼器。

8.根据权利要求7所述内嵌耗能装置的分层轨道板结构，其特征在于，槽体采用离散或连续型设置，每个槽体对应有多个内墙，在每个槽体内，内墙沿轨向并排设置多片，或内墙沿垂直轨向并排设置多片。

9.内嵌耗能装置的分层轨道板结构，包括下层轨道主板、上层轨道副板及中间弹性垫层，中间弹性垫层设置在下层轨道主板与上层轨道副板之间，其特征在于，下层轨道主板顶端开设有开口向上的槽体，中间弹性垫层上开设有与槽体尺寸及设置位置相同的通槽，上层轨道副板底端对应槽体处设置有向下延伸的套筒，套筒深入到槽体内，且距离槽体的底部有一间隙，在槽体内填充有粘滞阻尼液体，粘滞阻尼液体的高度不超过槽体的深度，自然状态下内墙部分浸入粘滞阻尼液体中，形成筒式粘滞阻尼器。

10.根据权利要求9所述内嵌耗能装置的分层轨道板结构，其特征在于，槽体采用离散或连续型设置，每个槽体对应有多个套筒，多个套筒同轴间隔设置。