[發明專利]一種帶慣容和摩擦擺式三維多級隔振裝置

在審

• 申請號: 202111424458.6
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114165092A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 陳寶魁;甘淇天;馬東;卜凱霖;萬文和;盧威;柴學;王曉虎
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 劉愛芳

本發明涉及建筑抗震、減震領域，具體涉及一種帶慣容和摩擦擺式三維多級隔振裝置，包括解耦系統、水平隔振系統和豎向隔振系統，水平隔振系統為摩擦擺支座機構，豎向隔振系統和摩擦擺支座機構豎向中心線保持一致；摩擦擺支座機構與上部結構相連；豎向隔振系統設置于摩擦擺支座機構下方與基礎相連。本發明通過解耦的方式連接慣容隔振系統和摩擦擺支座以實現三維隔振。通過將螺旋彈簧和慣容系統并聯可實現有效的豎向隔振，而摩擦擺支座能發揮水平隔振的作用，由于解耦系統的存在，因此水平和豎向隔振能分別發揮作用，實現三維振動隔離。

技術領域

本發明涉及建筑抗震、減震領域，具體涉及一種帶慣容和摩擦擺式三維多級隔振裝置。

背景技術

我國是一個多地震國家，地震發生時，為了保護建筑物、文物等，需要使用隔震支座。隔震支座是目前最廣泛使用的一種隔震技術，將建筑分為上部結構和下部結構，并分別與隔震支座相連接，形成隔震層，以避免地震能力直接作用于建筑的上部結構而破壞建筑的使用性能。目前已有的技術成熟的隔震支座，包括天然橡膠支座、鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座，其中，鉛芯橡膠支座雖然被普遍使用，但鉛芯材料對土壤、基礎結構的影響還尚且不知，需要用其他新型環保的材料去替代鉛芯材料。雖然現代隔震技術已有近60年的歷史，但國內外的大部分研究結果表明，目前普遍使用的隔震元件只能隔離水平地震，對于豎向地震沒有隔離效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種帶慣容和摩擦擺式三維多級隔振裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明公開了一種帶慣容和摩擦擺式三維多級隔振裝置，包括解耦系統、水平隔振系統和豎向隔振系統，水平隔振系統采用摩擦擺支座實現，豎向隔振系統采用慣容系統原理設計實現；慣容系統部分和摩擦擺支座部分豎向中心線保持一致；摩擦擺支座與上部結構相連；慣容系統設置于摩擦擺支座下方，與基礎相連。

作為本發明的進一步方案：所述水平隔振系統使用摩擦擺支座機構包括下凹板，所述下凹板頂部具有向下凹陷的下凹面，所述下凹面表面上設置有摩擦層，設置在所述下凹板上方的上凹板，所述上凹板底部具有向上凹陷的上凹面，所述上凹面表面上設置有摩擦層，壓接在所述上凹面和所述下凹面之間的摩擦塊，所述摩擦塊設置有與所述上凹面配合的上凸面，并設置有與所述下凹面配合的下凸面，所述上凸面和所述下凸面上均設置有摩擦片，一個所述的摩擦層壓接一個對應的所述的摩擦片。

作為本發明的再進一步方案：所述解耦系統包括下套筒、特氟龍套筒和上套筒依次相互嵌套，所述特氟龍套筒嵌套于下套筒外部，然后其外部再嵌套上套筒，上述三個套筒形成解耦系統，特氟龍套筒起到減小摩擦力的作用，解耦系統實現了水平與豎向運動解耦。

作為本發明的再進一步方案：所述豎向隔振系統包括碟形彈簧、旋轉軸、旋轉盤、旋轉盤約束部件、阻尼液、阻尼桿、釹磁鐵、線圈、彈性塊、下垂柱、柱外殼、保護柱，所述碟形彈簧環繞于柱外殼，所述彈性塊可滑移的嵌設在碟形彈簧的夾層中，所述旋轉軸，其內部用于安置剛度調節裝置，其外部用于與旋轉盤進行嵌套連接，所述旋轉盤，其外邊緣設置有轉盤約束部件。

作為本發明的再進一步方案：所述碟形彈簧的截面為波紋管結構。

作為本發明的再進一步方案：所述柱外殼呈中空可伸縮設置，同軸設置在碟形彈簧內， 所述下垂柱固定設置在旋轉軸內，所述柱外殼的側壁相對于碟形彈簧的夾層的位置上一一對應的開設有供彈性塊穿過的引導軌道，所述彈性塊穿設在引導軌道內，并與下垂柱的側壁聯動，當下垂柱在柱外殼內上下滑移時，下垂柱推動彈性塊滑出碟形彈簧夾層，或是滑入夾層內。

作為本發明的再進一步方案：所述引導軌道朝向碟形彈簧側呈圓臺狀，朝向下垂柱側設有六條長棱體，所述引導軌道朝向碟形彈簧側設置彈簧。

作為本發明的再進一步方案：所述下垂柱由同軸固定的棱柱體和鼓狀體組合而成，所述鼓狀體的上端與棱柱體的下端同軸固定。