[發明專利]一種三維隔震耗能裝置

在審

• 申請號: 202110906912.5
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113622729A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 徐剛;郭丹;李愛群;汪詩園
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98;E01D19/00;E01D19/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

本發明提出了一種三維隔震耗能裝置，包括：豎向隔震單元、水平向隔震單元和三維耗能限位環；豎向隔震單元包括下連接板、外導向筒、內導向筒及下隔震支座；下隔震支座為疊層厚橡膠隔震支座；水平向隔震單元包括依次連接的上連接板、上隔震支座和中連接板，上隔震支座為疊層橡膠隔震支座；中連接板位于外導向筒的內部，并與內導向筒的頂面連接；三維耗能限位環包括一環形的耗能環格柵梁，耗能環格柵梁套設于外導向筒外；耗能環格柵梁通過耗能環格柵柱與上連接板、下連接板連接。本發明可同時對水平向和豎向的震動起到隔震作用；三維耗能限位環具有三維耗能能力，且可限制該三維隔震裝置產生過大的位移。

技術領域

本發明屬于結構工程技術領域，尤其涉及一種三維隔震耗能裝置。

背景技術

隔震技術是近些年來發展的應用于工程結構的一種振動控制技術，其特點是可以顯著減少上部結構受地震或其它振動的作用，以有效保護上部結構的安全性。

三維隔震的研究近年來雖已取得一些進展，但有效應用的實踐項目較少；在三維地震作用下，特別是建筑結構豎向荷載及剛度要求較高的環境下，進行豎向隔震的難度較大，并且現階段的研究，主要為橡膠隔震支座，彈性滑板支座，摩擦擺支座等，雖已廣泛應于多、高層建筑以及橋梁隔震結構當中，但由于其主要局限于水平方向的地震隔震，且對震動的余力不能主動消耗，屬于一種被動的振動控制技術，隔震支座不能有效起到隔離豎向震動的作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三維隔震耗能裝置，以解決現有技術中由于傳統減震設備結構單一而導致的難以同時對水平向和豎向的震動起到良好隔震效果的問題。

一種三維隔震耗能裝置，包括：

豎向隔震單元，包括一下連接板，所述下連接板上設置一外導向筒和一下隔震支座；所述下隔震支座位于所述外導向筒的內部，所述下隔震支座為疊層厚橡膠隔震支座；所述外導向筒與下隔震支座之間設置一內導向筒；所述外導向筒的頂面敞開；所述內導向筒的頂面封閉；

水平向隔震單元，包括一上連接板和一中連接板，所述上連接板和中連接板之間錨固一上隔震支座，所述上隔震支座為疊層橡膠隔震支座；所述中連接板位于外導向筒的內部并與內導向筒的頂面連接；

三維耗能限位環，包括一環形的耗能環格柵梁，所述耗能環格柵梁套設于所述外導向筒外；所述三維耗能限位環的一端與上連接板連接，另一端與下連接板連接。

優選地，所述內導向筒的頂面固定于所述下隔震支座的頂面。

優選地，所述外導向筒的上端面設置一圈內圍沿。

優選地，所述三維耗能限位環還包括若干上耗能環格柵柱和下耗能環格柵柱，所述上耗能環格柵柱固定于所述耗能環格柵梁和上連接板之間；所述下耗能環格柵柱固定于所述耗能環格柵梁和下連接板之間。

優選地，所述耗能環格柵梁包括若干層相對設置的環狀梁，所述環狀梁之間通過格柵柱連接。

與現有技術相比，本發明的優點為：

(1) 疊層橡膠隔震支座與疊層厚橡膠隔震支座相結合，即增加了橡膠層的厚度，因此在豎向隔震單元和水平隔震單元組成整體的水平向，水平剛度會相對變小，增強了水平向隔震效果。進一步地，疊層橡膠隔震支座具有較小的水平剛度和較大的豎向剛度、疊層厚橡膠隔震支座具有較小的豎向剛度，因此可同時對水平向和豎向的震動起到隔震作用。

（2）通過設置豎向隔震單元、水平向隔震單元，水平向隔震單元中的中連接板豎向隔震單元中的內導向筒連接，改善了豎向剛度和水平剛度的相關性，同時外導向筒均下隔震支座和上隔震支座均產生環向約束、內導向筒對下隔震支座產生環向約束，使得下隔震支座和上隔震支座受豎向荷載作用橫向變形受控并提供較大的豎向位移，解決了傳統隔震橡膠支座同時實現水平和豎直隔震能力不足以及穩定性不夠的問題。