[發明專利]一種緊縮型雙向滾輪式隔震裝置的設計方法

有效

• 申請號: 201610650627.0
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106195102B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 馬伯濤;管志忠;葛家琪;宋毛毛;黃季陽;張玲;張曼生;張國軍;劉鑫剛
• 申請（專利權）人: 中國航空規劃設計研究總院有限公司
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11004
• 代理人: 晁璐松,朱麗巖

技術領域

本發明涉及減隔震技術領域，特別是一種用于文物防震保護技術領域中的緊縮型雙向滾輪式隔震裝置的設計方法。

背景技術

博物館是讓文物在保護和利用中活起來的載體，將可移動文物大量流向博物館集中保存，也加大了地震等突發災害下大量損毀的可能性。我國60%以上博物館處在強震多發地震帶上，2008年5.12汶川地震，造成不少于2766件館藏文物損毀。博物館文物的防震措施可分為抗震和隔震兩類方法，就我國館藏浮放文物的現狀而言，傳統的支、粘、卡、綁等方法是主要防震技術手段，它們雖然在一定程度上可提高文物的抗震性能，但也存在破壞文物、加固效果差、影響外觀等問題；隔震就是以“隔”的方法，借助于某種裝置或材料，把展柜或文物與建筑隔開，以減輕其在地震時的振動效應，達到免遭破壞的目的。

從水平文物隔震角度講，滾輪、滾珠、滾軸式文物隔震支座主要利用裝置在曲面軌道內運動來隔震，文物則在地震作用下始終保持水平狀態。這些裝置的恢復力由裝置及其上文物的重力提供，阻尼力小，不需要設置恢復力彈簧，且隔震周期與文物質量無關，可滿足質量很小文物的隔震需求。此外，這些裝置具有制作簡單、隔震效果好等優點，但主要缺點是構造復雜，需設置上下正交雙層軌道，占用空間大。

發明內容

本發明涉及一種緊縮型雙向滾輪式隔震裝置的設計方法，要解決傳統的滾輪隔震裝置構造復雜、需上下正交雙層軌道且占用空間大的技術問題。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案。

一種緊縮型雙向滾輪式隔震裝置，由下至上依次包括底板、軌道支架組、曲率軌道組、滾輪組和頂板，

所述曲率軌道組包括固定曲率軌道和漂浮曲率軌道；所述固定曲率軌道有兩對，每對固定曲率軌道對應固定連接在底板的對側，且兩對固定曲率軌道之間交錯平行布置；所述漂浮曲率軌道有兩對、每對漂浮曲率軌道對應固定連接在底板的另一對側，且兩對漂浮曲率軌道之間交錯平行布置；

所述固定曲率軌道上表面、沿其長軸方向設有一段光滑弧面；

所述漂浮曲率軌道上表面、沿其長軸方向設有一段光滑弧面；

所述滾輪組包括固定軌道滾輪和漂浮軌道滾輪；

所述固定軌道滾輪與固定曲率軌道對應、有兩對，且滑動連接在固定曲率軌道上；

所述漂浮軌道滾輪與漂浮曲率軌道對應、有兩對，且滑動連接在漂浮曲率軌道上。

優選的，每個固定軌道滾輪的內側、軸向上連接有一根固定軌道輪軸；每個漂浮軌道滾輪的內側、軸向上連接有一根漂浮軌道輪軸；各個固定軌道輪軸和漂浮軌道輪軸之間均無接觸。

優選的，所述固定軌道輪軸呈L型，固定軌道輪軸橫段的端部水平連接在固定軌道滾輪中心位置處，固定軌道輪軸豎段的端部垂直連接在漂浮軌道支架上；

所述漂浮軌道輪軸呈L型，漂浮軌道輪軸橫段的端部水平連接在漂浮軌道滾輪中心位置處，漂浮軌道輪軸豎段的端部垂直連接在頂板下表面上。

優選的，所述軌道支架組包括連接在底板和固定曲率軌道之間的連接墊塊以及設置在底板和漂浮曲率軌道之間的漂浮軌道支架；所述漂浮軌道支架浮放在底板上；所述漂浮曲率軌道固定連接在漂浮軌道支架上。

優選的，所述的漂浮軌道滾輪與漂浮軌道輪軸同心，并且漂浮軌道滾輪沿漂浮軌道輪軸軸心線無摩擦或低摩擦轉動；所述的固定軌道滾輪與固定軌道輪軸同心，并且固定軌道滾輪沿固定軌道輪軸軸心線無摩擦或低摩擦轉動。

優選的，所述漂浮軌道滾輪上設有漂浮軌道輪緣，所述漂浮軌道輪緣卡在漂浮曲率軌道上，并帶動漂浮曲率軌道沿漂浮軌道輪軸軸向移動；所述的固定軌道滾輪上設有固定軌道輪緣，所述固定軌道輪緣卡在固定曲率軌道上，使固定軌道滾輪沿固定曲率軌道上無間隙移動。

優選的，所述漂浮軌道滾輪與漂浮曲率軌道之間、固定軌道滾輪與固定曲率軌道之間設置阻尼層；所述阻尼層由粗糙面或者高阻尼材料構成。

優選的，所述漂浮軌道支架是由橫桿和縱桿相互連接而成的矩形網格不變形的鋼架結構。

一種緊縮型雙向滾輪式隔震裝置設計方法，包括有依據工程應用需求設置隔震裝置的平面尺寸、形狀以及對個承載部件在設計荷載下的承載力設計；還包括有對固定曲率軌道的曲率半徑和接觸面的設計以及對漂浮曲率軌道的曲率半徑和接觸面的設計。

其中對固定曲率軌道的曲率半徑和接觸面的設計，包括步驟如下：

步驟一，確定隔震裝置的設計周期T₁；取T₁大于隔震裝置安放處場地或建筑樓層水平卓越周期T₀的1.5倍。