CN211974539U - 土木工程结构的减震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种土木工程结构的减震装置，包括：底座，其上表面开设有一凹槽，凹槽底面为圆弧面；减震柱，其下端面为圆弧面，插入到凹槽内，并与凹槽之间形成间隙；多个滚球，其设置于间隙中，并分别与凹槽内壁以及减震柱抵接；多个侧向吸能装置，环绕减震柱均匀布置；纵向吸能装置，其内部开设有第二油腔，第二油腔内部注满油，其下端竖直设置，减震柱上端插入到第二油腔内。本减震装置通过侧向吸能装置以及纵向吸能装置分别吸收侧向震动以及纵向震动，以减小地震对于土木工程结构的破坏；同时在震动过后，在配重块以及纵向吸能装置自身重力的作用下，减震柱又能够缓慢恢复到初始位置，在长时间使用过后依然能够保持效力。

Description

土木工程结构的减震装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种土木工程结构的减震装置。

背景技术

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动，也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。

地震是人类社会无法避免的一种自然现象，地震造成较大的人员伤亡和经济损失，甚至造成建筑物倒塌。因此世界各国都在致力于做好土木工程抗震减灾工作，致力于提高土木工程的抗震设防水平，提高土木工程的抗震能力。

传统抗震结构设计依靠结构自身的强度和变形来抵抗地震，例如单纯依靠弹簧的形变来减小震动，在小震作用下能够保证结构处于弹性工作状态，在中震和大震作用下结构发生损伤，利用结构延性来耗散地震能量；但是减震结构长时间的使用会导致弹簧发生不可恢复的塑性形变，减震性能降低，最终导致减震效果不明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种土木工程结构的减震装置，解决现有技术中减震装置由于长时间使用导致减震效果不明显的技术问题。

为了达到上述技术目的，本实用新型实施例提供了一种土木工程结构的减震装置，该土木工程结构的减震装置包括：底座，其上表面开设有一凹槽，凹槽底面为圆弧面；减震柱，其下端面为圆弧面，插入到凹槽内，并与凹槽之间形成间隙；多个滚球，其设置于间隙中，并分别与凹槽内壁以及减震柱抵接；多个侧向吸能装置，环绕减震柱均匀布置，每个侧向吸能装置包括基座、连杆以及配重块，基座内开设有第一油腔，第一油腔内部注满油，两端连通基座表面，其中一端水平设置，另一端竖直设置，连杆一端与减震柱侧面抵接，另一端插入到第一油腔水平端内，配重块插入到第一油腔竖直端内；纵向吸能装置，其内部开设有第二油腔，第二油腔内部注满油，其下端竖直设置，减震柱上端插入到第二油腔内，第二油腔上端延伸出多个支端头，支端头内径逐渐减小。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的土木工程结构的减震装置通过侧向吸能装置以及纵向吸能装置分别吸收侧向震动以及纵向震动，以减小地震对于土木工程结构的破坏；同时在震动过后，在配重块以及纵向吸能装置自身重力的作用下，减震柱又能够缓慢恢复到初始位置，在长时间使用过后依然能够保持效力。

附图说明

图1是本实用新型提供的土木工程结构的减震装置一实施例的俯视图；

图2是本实用新型提供的土木工程结构的减震装置一实施例的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参见图1与图2，图1是本实用新型提供的土木工程结构的减震装置一实施例的俯视图；图2是本实用新型提供的土木工程结构的减震装置一实施例的剖视图。

土木工程结构的减震装置包括：底座1、减震柱2、滚球3、侧向吸能装置4以及纵向吸能装置5。

底座1上表面开设有一凹槽，凹槽底面为圆弧面，优选采用半球面。

减震柱2下端面也为圆弧面，并插入到凹槽内，与凹槽之间形成间隙。优选地，减震柱2的下端面与凹槽底面相似，也采用半球面。并且减震柱2与底座1在处于初始位置时，减震柱2的下端面的球心与凹槽的球心重合。

滚球3有多个，设置于底座1与减震柱2之间的间隙中，并分别与凹槽内壁以及减震柱3抵接。即滚球3承载着减震柱2能够在凹槽内滚动。

侧向吸能装置4也设置多个，环绕减震柱2均匀布置。为了确保侧向吸能效果，侧向吸能装置4至少设置8个，并按照减震柱2的东、西、南、北、东南、西南、东北、西北八个方向布置。

每个侧向吸能装置4包括基座41、连杆42、配重块43以及耐磨垫44。基座41设置于底座1上，其内部开设有第一油腔，第一油腔内部注满油，两端连通基座41的表面，其中一端水平设置，另一端竖直设置。连杆42一端与耐磨垫44固定连接，并通过耐磨垫44与减震柱2侧面抵接，另一端插入到第一油腔的水平端内。配重块43插入到第一油腔竖直端内。

纵向吸能装置5内部开设有第二油腔，第二油腔内部注满油，其下端竖直设置，减震柱2的上端插入到第二油腔内。第二油腔上端延伸出多个支端头，并且支端头内径逐渐减小。

为了减弱纵向吸能装置5自身传递震动的能力，优选地将纵向吸能装置5分为三个结构，分别为下部51、上部52以及减震弹簧53。下部51与上部52内均开设有第二油腔并且相互连通，其中支端头设置于上部52内，减震柱2插入到下部51内。上部52一部分插入到下部51的第二油腔内，并能够相对于下部51上下滑动。而另一部分通过减震弹簧53与下部51连接，减震弹簧51下端与下部51抵接，上端与上部52抵接。

当震动发生时，可以将震动正交分解成纵向震动以及侧向震动，纵向震动以及侧向震动施加在减震柱2上，推动减震柱2产生侧向以及纵向的位移，即在凹槽内与滚球3滑动。

沿其侧向位移方向，会推动对应方向上的多个侧向吸能装置4，推动其晾干42向第一油腔内运动，第一油腔内的油将该推力传递给配重块43，将配重块43向上推。由于在配重块43以及第一油腔内油的作用下，减震柱2的侧向震动逐渐被吸收，直至停止运动。

沿其纵向位移方向，减震柱2向上运动会将第二油腔内的油向上运动，将其挤入到各个支端头内，一方面使支端头膨胀，另一方面推动上部52向上运动。在支端头膨胀以及上部52向上运动的过程中，减震柱2的纵向震动逐渐被吸收，直至停止。为了便于分散减震柱2向上的力，优选地将支端头向上部52的侧面弯曲，将一部分的力导向到水平方向，并相互抵消。

在震动停止后1，在上部52的自身重力以及减震弹簧53的弹力作用下，上部52会缓慢向下运动，膨胀的支端头在自身弹力作用下也会收缩，这三者的共同作用将第二油腔内的油向下挤压，推动减震柱2在纵向方向上回到初始位置。并且为了加强支端头的收缩力，也为了避免支端头过渡膨胀造成上部52的损坏，在上部52的侧面设置一个或多个紧固箍54，箍住上部52。

同时在振动时被顶起的配重块43在重力的作用下向下运动，通过第一油腔内的油推动连杆42，将减震柱2沿水平方向推回到初始位置。需说明的是，实际震动是可以朝向任意方向的，上述只是为了便于说明，将任意方向上的震动正交分解成纵向方向的震动以及侧向方向的震动。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：本实用新型的土木工程结构的减震装置通过侧向吸能装置以及纵向吸能装置分别吸收侧向震动以及纵向震动，以减小地震对于土木工程结构的破坏；同时在震动过后，在配重块以及纵向吸能装置自身重力的作用下，减震柱又能够缓慢恢复到初始位置，在长时间使用过后依然能够保持效力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种土木工程结构的减震装置，其特征在于，其包括：

底座，其上表面开设有一凹槽，所述凹槽底面为圆弧面；

减震柱，其下端面为圆弧面，插入到所述凹槽内，并与所述凹槽之间形成间隙；

多个滚球，其设置于所述间隙中，并分别与所述凹槽内壁以及所述减震柱抵接；

多个侧向吸能装置，环绕所述减震柱均匀布置，每个所述侧向吸能装置包括基座、连杆以及配重块，所述基座内开设有第一油腔，所述第一油腔内部注满油，两端连通所述基座表面，其中一端水平设置，另一端竖直设置，所述连杆一端与所述减震柱侧面抵接，另一端插入到所述第一油腔水平端内，所述配重块插入到所述第一油腔竖直端内；

纵向吸能装置，其内部开设有第二油腔，所述第二油腔内部注满油，其下端竖直设置，所述减震柱上端插入到所述第二油腔内，所述第二油腔上端延伸出多个支端头，所述支端头内径逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的土木工程结构的减震装置，其特征在于，所述凹槽底面与所述减震柱下端面均为半球面，且球心重合。

3.根据权利要求1所述的土木工程结构的减震装置，其特征在于，所述纵向吸能装置包括下部、上部以及减震弹簧，所述第二油腔连通所述下部与所述上部，所述上部下端从插入到所述下部的所述第二油腔内，所述减震弹簧下端与所述下部抵接，上端与所述上部抵接，所述支端头设置于所述上端内。

4.根据权利要求3所述的土木工程结构的减震装置，其特征在于，所述支端头朝向所述上部侧面弯曲。

5.根据权利要求3所述的土木工程结构的减震装置，其特征在于，所述纵向吸能装置还包括紧固箍，所述紧固箍箍设于所述上部侧面上。

6.根据权利要求1所述的土木工程结构的减震装置，其特征在于，所述侧向吸能装置还包括耐磨垫，所述连杆与所述耐磨垫固定连接，并通过所述耐磨垫与所述减震柱抵接。

7.根据权利要求1所述的土木工程结构的减震装置，其特征在于，所述侧向吸能装置至少为八个。

Images