[实用新型]一种仿人体脊椎结构的减震器

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程建筑中的减震抗震构件，尤其涉及一种仿人体脊椎结构的减震器。

背景技术

随着高层建筑的飞速发展，建筑结构的减震设计变得越来越重要。我国目前建筑结构中的减震构件主要是阻尼器。而“传统阻尼器”的消能减震能力特别是回位能力有待改进。人体的脊椎是人体的中轴骨骼，坚硬又可弯曲，是躯干的活动中心和力的传递枢纽，具有良好的生物力学特性，能够承受挤压、牵拉、弯曲以及旋转应力等作用。脊椎是由椎骨、椎间盘和韧带连接在一起形成的。椎骨维持椎间关节的强度和稳定性；椎间盘是一个由纤维软骨形成的弹性垫，在相邻椎体间起着缓冲垫的作用，在不同荷载作用下，通过产生相应的变形来吸收冲击，稳定脊椎。脊椎周围有坚韧的韧带，能够承受脊椎的大部分张力荷载，各条韧带之间通过协同作用来限制脊椎的过度变形，并使脊椎在变形后能够复位。本发明针对传统阻尼器的不足，借鉴人体脊椎所特有的减震、抗冲击以及保持自身结构平衡和稳定的特性，将人体的减震理念应用到建筑结构的减震设计中，构筑了一种具有多向消能、层层减震、回位能力强等特点的减震装置——仿人体脊椎结构的减震器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为了克服传统阻尼器的回位能力不足，设计了一种消能效果好、回位能力强、具有理想减震性能的减震器，为日后减震构件的研究方向提供参考依据。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种仿人体脊椎结构的减震器，包括多层层叠的刚性材料板，所述刚性材料板之间夹有缓冲垫，所述仿人体脊椎结构的减震器外部周围还设置有多条纵向的具有高弹性和韧性的弹性带，所述缓冲垫为粘弹性材料。所述弹性带设置于所述仿人体脊椎结构的减震器的周围，既限制所述减震器过度变形，又使所述减震器变形后能有效复位。

优选的，所述刚性材料板的层数为3。所述仿人体脊椎结构的减震器的刚性材料板的板数为3，即节间数为2时，所述仿人体脊椎结构的减震器的附加阻尼比最接近25%，减震器的减震消能效果佳。

优选的，所述粘弹性材料为高分子聚合物。所述粘弹性材料既有粘性又具有很好的弹性，可以在变形时将吸收的能量转换成热量散发出去，以起到减震效果。

优选的，所述仿人体脊椎结构的减震器的形状为正棱台，横截面为正多边形，每个侧面至少设置一条所述弹性带。

优选的，所述正多边形为正六边形，所述人体脊椎结构的减震器横截面呈六边形，可以实现多向消能的效果。

优选的，所述刚性材料板的材质为金属。

优选的，所述刚性材料板的材质为钢或铅。

本实用新型的有益效果：本实用新型的仿人体脊椎结构的减震器外部周围设置有纵向的具有高弹性和韧性的弹性带，既限制所述减震器过度变形，又使所述减震器变形后能有效复位，克服了传统阻尼器的回位能力不足的缺点；所述仿人体脊椎结构的减震器的节间数为2时，与传统的节间数为1相比，具有优良的减震效果；所述仿人体脊椎结构的减震器横截面呈六边形，可以实现多向消能的效果。

附图说明

图1是本实用新型主视图的结构示意图。

图2是本实用新型的立体图的结构示意图。

图3是本实用新型横向剖视图的结构示意图。

具体实施方式

结合图1~3对本实用新型作进一步说明，一种仿人体脊椎结构的减震器，包括3层层叠的刚性材料板1，所述刚性材料板1之间夹有缓冲垫2，所述刚性材料板为钢板，所述缓冲垫为粘弹性材料，所述仿人体脊椎结构的减震器外部周围还设置有多条纵向的具有高弹性和韧性的弹性带3。所述仿人体脊椎结构的减震器的形状为正棱台，横截面为正六边形，每个侧面至少设置一条弹性带3，所述仿人体脊椎结构的减震器的附加阻尼比最接近25%，所述减震器的减震消能效果佳。

所述减震器的大小和弹性带3的数量可根据建筑的规模设计。