一種多維粘彈性減隔震裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種用于工程結(jié)構(gòu)抗震(振)的裝置，尤其是一種對(duì)多方向振動(dòng)起到明顯隔震和減震作用的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]振動(dòng)是引起工程結(jié)構(gòu)疲勞乃至災(zāi)變的主要因素，會(huì)導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失和大量人員傷亡，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)近百年來(lái)全球因地震和強(qiáng)風(fēng)而喪生的人數(shù)高達(dá)七百多萬(wàn)。準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的受力機(jī)理和動(dòng)力響應(yīng)，并對(duì)其實(shí)施可靠的抗震(振)保護(hù)措施是一個(gè)前沿性的研宄課題。結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制是一種新型的抗震(振)方式，即利用隔震器或減震器隔離或消耗外部激勵(lì)能量，以達(dá)到減輕外部激勵(lì)對(duì)主結(jié)構(gòu)的破壞。目前開(kāi)發(fā)研宄的隔震裝置有橡膠隔震墊、鉛芯橡膠隔震墊和滑移隔震裝置等，開(kāi)發(fā)研宄的減震裝置有粘彈性阻尼器、粘滯流體阻尼器、金屬阻尼器、摩擦阻尼器、形狀記憶合金阻尼器、磁電流變阻尼器等。然而這些隔震裝置僅僅起到水平向的振動(dòng)隔離作用，卻不能起到水平向和豎向振動(dòng)同時(shí)隔離的作用；而減震裝置卻不能起到隔震作用；同時(shí)現(xiàn)有的隔震裝置抗拉拔能力差，在強(qiáng)烈的外部激勵(lì)下容易發(fā)生拉壞，缺乏保護(hù)措施。大量的實(shí)際震振害表明:對(duì)于大跨結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、重要建筑、精密平臺(tái)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、軍工結(jié)構(gòu)，豎向振動(dòng)是一個(gè)非常重要的外部激勵(lì)，必須予以足夠的重視。
[0003]本專利針對(duì)多方向減震或隔震裝置的上述不足，發(fā)明了一種多維粘彈性減隔震裝置，該裝置具有水平向和豎向隔震與減震能力，并能有效改善隔震裝置抗拉能力差的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種價(jià)格低廉、性能可靠、安裝方便的多維粘彈性減隔震裝置，該裝置既能夠同時(shí)隔離水平向和豎向的振動(dòng)能量，又能夠同時(shí)耗散水平向和豎向的振動(dòng)能量，并能有效改善隔震裝置抗拉能力差的缺點(diǎn)。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明的一種多維粘彈性減隔震裝置包括裝置下鋼板、彈簧粘彈性材料棒、粘彈性材料鋼板疊層核心墊、裝置上鋼板和螺栓；其中，彈簧粘彈性材料棒和粘彈性材料鋼板疊層核心墊位于裝置下鋼板與裝置上鋼板之間，粘彈性材料鋼板疊層核心墊位于中間，彈簧粘彈性材料棒位于粘彈性材料鋼板疊層核心墊的外圍，粘彈性材料鋼板疊層核心墊的上下兩塊鋼板分別與裝置上鋼板、裝置下鋼板由螺栓固定；彈簧粘彈性材料棒中外箍彈簧的上下兩端分別與裝置上鋼板、裝置下鋼板固定；當(dāng)裝置受到豎向拉壓振動(dòng)和水平向剪切振動(dòng)時(shí)，彈簧粘彈性材料棒和粘彈性材料鋼板疊層核心墊協(xié)同工作，同加設(shè)的主體結(jié)構(gòu)相比，形成剛度薄弱層，能有效隔離豎向和水平向振動(dòng)，同時(shí)彈簧粘彈性材料棒和粘彈性材料鋼板疊層核心墊中的粘彈性材料在豎向或水平向振動(dòng)激勵(lì)下能發(fā)生拉壓或剪切變形而耗散振動(dòng)能量。
[0006]彈簧粘彈性材料棒由粘彈性材料棒和外箍彈簧組成，粘彈性材料棒位于外箍彈簧的中間同軸設(shè)置；當(dāng)裝置發(fā)生豎向或水平相對(duì)位移時(shí)，粘彈性材料棒能發(fā)生壓縮或剪切變形而耗散振動(dòng)能量，并且粘彈性材料棒在受壓時(shí)受到外箍彈簧的約束作用，呈三向受壓狀態(tài)，使得粘彈性材料棒的豎向受壓承載力增大，同時(shí)在豎向壓力作用下，粘彈性材料棒徑向變粗，剪切面積增大，耗能能力得到提升。
[0007]粘彈性材料鋼板疊層核心墊由若干粘彈性材料層和薄鋼板間隔疊層而成，粘彈性材料鋼板疊層核心墊徑向外層是粘彈性材料保護(hù)層，整個(gè)粘彈性材料鋼板疊層核心墊是通過(guò)高溫高壓硫化制作；該裝置發(fā)生水平向振動(dòng)時(shí)，粘彈性材料鋼板疊層核心墊在水平向形成剛度薄弱層，隔離振動(dòng)能量傳遞，同時(shí)核心區(qū)粘彈性材料因發(fā)生剪切變形而耗散振動(dòng)能量；該裝置發(fā)生豎向振動(dòng)時(shí)，粘彈性材料鋼板疊層核心墊在豎向形成剛度薄弱層，隔離振動(dòng)能量傳遞，同時(shí)核心區(qū)粘彈性材料由于發(fā)生豎向的壓緊和壓松而發(fā)生往復(fù)變形，耗散振動(dòng)能量；在薄鋼板和粘彈性材料層疊層核心墊的徑向外圍包裹有粘彈性材料，保護(hù)了薄鋼板不受外界環(huán)境的腐蝕。
[0008]多維粘彈性減隔震裝置的外箍彈簧上下端分別與上鋼板、下鋼板固接，裝置受拉時(shí)外箍彈簧提供拉力，解決了粘彈性材料鋼板疊層核心墊受拉剛度不足、受拉易破壞的問(wèn)題；若干彈簧粘彈性材料棒與粘彈性材料鋼板疊層核心墊并聯(lián)設(shè)置，能提供較大的豎向拉壓承載力；可以通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧粘彈性材料棒的個(gè)數(shù)及尺寸實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置豎向拉壓承載力的調(diào)整，隨著彈簧粘彈性材料棒個(gè)數(shù)和粘彈性材料棒橫截面尺寸的增大，豎向拉壓承載力將增大。
[0009]彈簧粘彈性材料棒中的粘彈性材料棒自由放置在外箍彈簧內(nèi)部，粘彈性材料棒上下端不與下鋼板和上鋼板連接，可以保證豎向受拉時(shí)粘彈性材料棒自由脫離，不被拉壞；當(dāng)裝置上下鋼板受壓和水平向相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，粘彈性材料棒與外箍彈簧一起發(fā)生水平向剪切往復(fù)變形而起到耗能減震作用。。
[0010]彈簧粘彈性材料棒位于粘彈性材料鋼板疊層核心墊的外圍呈中心對(duì)稱布置，能隔離和減小任何方向的水平振動(dòng)，不受任何限制和約束。
[0011]有益效果:本發(fā)明的一種多維粘彈性減隔震裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]I同時(shí)具有水平向和豎向的隔震與減震能力；
[0013]2能有效改善普通隔震裝置抗拉能力差的缺點(diǎn)；
[0014]3構(gòu)造簡(jiǎn)單、耗能效果好、造價(jià)低廉、安裝方便。它可廣泛地用于大跨結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、重要建筑、精密平臺(tái)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、軍工結(jié)構(gòu)的多方向振動(dòng)抑制中。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，
[0016]圖2是彈簧粘彈性材料棒2剖視圖，
[0017]圖3是粘彈性材料鋼板疊層核心墊3剖視圖。
[0018]圖中有:裝置下鋼板1、彈簧粘彈性材料棒2、粘彈性材料鋼板疊層核心墊3、裝置上鋼板4、螺栓5、粘彈性材料棒6、外箍彈簧7、粘彈性材料層8、薄鋼板9。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0020]本發(fā)明的一種多維粘彈性減隔震裝置，該裝置包括裝置下鋼板1、彈簧粘彈性材料棒2、粘彈性材料鋼板萱層核心塾3、裝置上鋼板4和螺檢5 ;粘彈性材料鋼板萱層核心塾3的上下兩塊鋼板與裝置上鋼板4、裝置下鋼板I由螺栓5固定；彈簧粘彈性材料棒2中的外箍彈簧6上下兩端與裝置上鋼板4、裝置下鋼板I焊接固定。當(dāng)裝置受到豎向拉壓振動(dòng)和水平向剪切振動(dòng)時(shí)，彈簧粘彈性材料棒2和粘彈性材料鋼板疊層核心墊3協(xié)同工作，形成剛度薄弱層隔離豎向和水平向振動(dòng)能量，同時(shí)彈簧粘彈性材料棒2和粘彈性材料鋼板疊層核心墊3中的粘彈性材料在豎向或水平向振動(dòng)激勵(lì)下能發(fā)生拉壓或剪切變形而耗散振動(dòng)能量。
[0021]彈簧粘彈性材料棒2由粘彈性材料棒