[實用新型]一種帶水平和豎向自適應剛度特性的三維隔振平臺

有效

• 申請號: 202020174552.5
• 申請日: 2020-02-15
• 公開（公告）號: CN212078864U
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 周穎;陳鵬;劉浩
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98;F16F15/08
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本實用新型涉及一種帶水平和豎向自適應剛度特性的三維隔振平臺，其目的是提供一種帶水平和豎向自適應剛度特性的三維隔振平臺，能夠實現三維隔振且具有更好的隔振效果以及更高的安全保障。一種帶水平和豎向自適應剛度特性的三維隔振平臺，包括：平臺板、橡膠支座、預壓彈簧組以及豎向準零剛度支座。通過橡膠支座附加組合預壓彈簧組的方式進行水平隔振，所述豎向準零剛度支座，在豎向能發揮具有自適應剛度的隔振效果，在受到豎向重力荷載時，支座提供較大的“靜剛度”，具有較大的豎向承載能力；系統受到外界振動激勵，在靜力平衡位置附近作往復振動時，支座提供較小的“動剛度”，具有較好的隔振效果。

技術領域

本實用新型涉及振動及噪聲控制技術領域，具體來說，是涉及一種帶水平和豎向自適應剛度特性的三維隔振平臺。

背景技術

近年來，具有自適應特性的振動控制技術成為了學術和工程界的研究熱點。自適應振動控制是指系統的動力特性能隨著響應的不同而產生有利于達到更好控制效果的變化。根據是否需要外界能量，自適應技術分為了半主動自適應和被動自適應兩種。

在建筑結構和大型設備隔振領域，豎向隔振一直存在著豎向隔振系統承載能力與隔振效果之間的相互矛盾。豎向隔振系統較大承載能力的實現，通常需要系統提供較大的豎向剛度，否則會帶來較大的靜態位移和顯著的搖擺傾覆現象。然而，由隔振基本原理可知，剛度越大，隔振起始頻率越大，隔振效果越差。

同樣地，在水平隔振方向，存在著回復剛度和隔振效果的矛盾。若回復剛度過小，系統回復力不足，在振動作用下易產生過大位移而破壞；而提升回復剛度則會降低隔振效果。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術中的不足之處，提供一種帶水平和豎向自適應剛度特性的三維隔振平臺，能夠實現三維隔振且具有更好的隔振效果以及更高的安全保障。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種帶水平和豎向自適應剛度特性的三維隔振平臺，包括：平臺板、橡膠支座、預壓彈簧組以及豎向準零剛度支座。

所述平臺板以螺栓連接的方式與上部目標隔振結構連接。

所述橡膠支座設置在所述平臺板下，包括：橡膠支座上連接板和疊層橡膠支座，所述橡膠支座上連接板通過螺栓與所述平臺板連接，所述疊層橡膠支座是由橡膠層和鋼板層交替粘接而成的。

所述預壓彈簧組包括：兩萬向節外連接板、兩萬向節、兩萬向節內連接板、預壓螺旋彈簧和定位軸，所述定位軸設置在所述預壓螺旋彈簧的內部，所述定位軸的兩端各連接一萬向節內連接板，所述萬向節內連接板的外端連接所述萬向節，所述萬向節的外端連接所述萬向節外連接板，所述萬向節外連接板的外端連接至所述平臺板/基礎。

所述豎向準零剛度支座包括：上作板、下作板和設置在上作板和下作板之間的彈簧組，所述彈簧組包括碟形彈簧組和設置在碟形彈簧組內部下方的螺旋彈簧，在所述上作板上設有向下延伸的直線軸承，導向軸連接所述上作板和下作板之間并且一端插入所述直線軸承中可沿所述直線軸承進行豎向運動。

本實用新型所提出的帶水平和豎向自適應剛度特性的三維隔振平臺，采用橡膠支座附加組合預壓彈簧組的方式進行水平隔振，其中預壓彈簧組主要為水平向系統提供變剛度，當隔振平臺水平位移較小時，預壓彈簧組受壓提供負剛度，促使平臺產生位移，進而實現更好隔振效果；當隔振平臺水平位移較大時，預壓彈簧組受拉提供正剛度，限制平臺過大位移，保障其不產生位移破壞。同時，所述豎向準零剛度支座，在豎向能發揮具有自適應剛度的隔振效果，在受到豎向重力荷載時，支座提供較大的“靜剛度”，具有較大的豎向承載能力；系統受到外界振動激勵，在靜力平衡位置附近作往復振動時，支座提供較小的“動剛度”，具有較好的隔振效果。