[發明專利]可變阻尼鉛芯橡膠阻尼器

有效

• 申請號: 201710381905.1
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107268426B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 魯正;常佳奇;林威;宰秋銳
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E01D19/04
• 分類號: E01D19/04;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

本發明涉及一種可變阻尼鉛芯橡膠阻尼器，包括上連接鋼板、上封板、橡膠、鋼板、固定鉛芯、備用鉛芯、備用鉛芯滑筒、受壓彈簧、卡塊、卡塊凹槽、下封板、下連接鋼板、橡膠保護層和內部預留孔。橡膠、鋼板可以是圓形或矩形。通過鉛芯的塑性變形吸收能量，通過橡膠層良好的柔性起到隔震功能。設置多個備用鉛芯，備用鉛芯是預制件，當發生較大橫向相對位移時，備用鉛芯插入橡膠層中，等效鉛芯直徑增大，等效阻尼比和能量耗散同時增大。通過控制鉛芯下方橡膠層、鋼板層的孔洞形狀，使各個備用鉛芯在支座向某一個方向發生了一定位移時鉛芯可以沿孔洞滑入，并且確保備用鉛芯不阻礙建筑物的自復位。

技術領域

本發明涉及一種可變阻尼鉛芯橡膠阻尼器，通過上下板的側移大小、方向來控制鉛芯的滑入從而更改支座的等效鉛芯直徑，改變阻尼。屬于土木結構振動控制領域。

背景技術

鉛芯橡膠支座具有較好的滯回特性，初始剛度可達到普通橡膠支座的10倍以上，而屈服后的剛度接近普通橡膠支座剛度，并且構造簡單，能夠提供較大的阻尼，所以被廣泛應用于橋梁、建筑的減、隔震。

國內外將減震、隔震支座應用于結構震動控制的經驗表明，合理選擇減震、隔震支座動力特性參數是減小結構地震響應的關鍵所在。但是同一地區的地震動是不規律的，而傳統的鉛芯橡膠支座當尺寸固定以后其力學性能已經固定，無法適應多變的地震荷載，所以有必要設計一種可以根據不同情況變化力學性質的鉛芯橡膠支座。所發明的可變阻尼鉛芯橡膠支座可以適應較大范圍的地震等級，當地震等級較小時，結構不會有太大位移，備用鉛芯不會起作用，只有鉛芯起作用，剛度不至于太大。當地震較大時，建筑物與基礎發生較大的側向相對位移，導致備用鉛芯滑入，參與耗能。

發明內容

本發明的目的是為了解決傳統鉛芯橡膠支座力學性質固定，不能適應大范圍地震等級的提出一種可變阻尼鉛芯橡膠阻尼器。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提出的一種可變阻尼鉛芯橡膠阻尼器，包括上連接鋼板1、上封板2、下封板11、下連接鋼板12、橡膠鋼板層、固定鉛芯５、備用鉛芯6和備用鉛芯滑筒7，其中：所述橡膠鋼板層由橡膠３和鋼板４自上而下交替疊放而成，橡膠保護層13固定于上連接鋼板１和下連接鋼板12之間，所述橡膠保護層13設置橡膠鋼板層，橡膠鋼板層頂部設有上封板２，所述上封板２頂部與上連接鋼板１相連，橡膠鋼板層底部設有下封板11，所述下封板11底部與下連接鋼板12相連，所述固定鉛芯５依次穿過上封板２、橡膠鋼板層以及下封板11，其一端固定于上連接鋼板１底部，另一端固定于上連接鋼板12頂部；與固定鉛芯5同方向，在橡膠鋼板層內設有若干個預留孔洞14，所述預留孔洞14自下而上孔徑逐漸變大，預留孔洞14內壁的外側上設有卡塊９，備用鉛芯6頂部連接備用鉛芯滑筒7一端，所述備用鉛芯滑筒7內設有受壓彈簧８，當上連接鋼板1和下連接鋼板12相對位移達到一定值時，備用鉛芯６自上而入在自身重力和受壓彈簧８的雙重作用下滑入預留孔洞14內，備用鉛芯６的上部卡在上連接鋼板1上，下部卡在下封板11上，使支可變阻尼鉛芯橡膠阻尼器阻尼增大，耗能增加。

本發明中，所述上連接鋼板１和下連接鋼板12的橫截面為矩形或圓形。

本發明中，所述固定鉛芯５固定于橡膠鋼板層中部。

本發明中，預留孔洞14對稱布置于固定鉛芯５的四周。

本發明中，備用鉛芯滑筒7內壁可以加入潤滑劑，以防止備用鉛芯6所受摩擦過大無法下滑。

本發明中，所述備用鉛芯６上設有卡塊凹槽10，當備用鉛芯６下滑進入預留孔洞14后，所述卡塊９嵌入卡塊凹槽10內。

當鉛芯足以提供側向剛度時，上下板的側移不會達到使備用鉛芯下滑的值，備用鉛芯不會下滑。而當側移過大時，備用鉛芯下滑，側移剛度增大，耗能增加，阻尼變大。

本發明的優點在于：