[发明专利]一种竖向变刚度的三维隔震/隔振装置

说明书

公开了一种竖向变刚度的三维隔震/隔振装置，包括上盖板(1)、第一刚度元件(2)、第二刚度元件(3)、上夹板(4)、下夹板(5)、紧固螺栓(6)、竖向导向装置(7)、中间板(8)、中间滑块(9)、下底板(10)及滑移材料(11)；其中，第一刚度元件(2)、第二刚度元件(3)、上夹板(4)、下夹板(5)、紧固螺栓(6)以及竖向导向装置(7)设置在上盖板(1)和中间板(8)之间；中间滑块(9)置于下底板(10)与中间板(8)之间，中间板下表面中央形成有凸块，凸块的下端面为凹曲面，中间滑块的上端面形成为与之配合的凸曲面；中间滑块的下端面设置在下底板的上表面上并且在二者的接触面上填充有滑移材料。

技术领域

本发明涉及结构隔震/隔振技术，尤其涉及一种竖向变刚度的三维隔震/隔振装置。

背景技术

随着轨道交通的大力建设，轨道交通运行对周边建筑结构造成的振动影响问题，日益突出，毗邻地铁结构的竖向隔离轨道交通振动的需求较大。同时，我国全部国土面积进行地震设防，结构的抗震性能亦要保证满足设计需求。

轨道交通运行引起的结构振动，以高频的竖向振动为主；地震引发的结构晃动，多以水平向低频振动为主。如何较好地控制轨道交通运行造成的振动，同时满足结构抗震需求，成为了目前工程界的一个富有挑战的课题。目前受限于隔振支座的产品性能，工程界针对上述两种不同频段、不同振动能量的“抗振”问题，缺乏有效的解决方案。现有的三维隔震支座，尚停留在试验研究阶段，且竖向刚度为定值，难以同时适应轨道交通竖向振动及竖向地震的隔振要求。

因此，需要开发性能可靠、构造合理的三维隔震/振支座，以至少部分解决现有技术中存在的问题，例如对于上述工程问题的解决，意义重大。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种竖向变刚度的三维隔震/振装置，通过设置水平隔振元件与竖向隔振元件，解耦水平与竖向变形，竖向采用第一刚度元件与第二刚度元件，在不同的竖向变形阶段，开始提供刚度，实现支座的竖向刚度改变，以适应不同频率、不同振动幅值的竖向振动；同时通过合理构造，设置了竖向摩擦阻尼装置。

根据本发明的一方面，提供一种竖向变刚度的三维隔震/隔振装置，一种竖向变刚度的三维隔震/隔振装置，其特征在于，包括：

上盖板(1)、第一刚度元件(2)、第二刚度元件(3)、上夹板(4)、下夹板(5)、紧固螺栓(6)、竖向导向装置(7)、中间板(8)、中间滑块(9)、下底板(10)及滑移材料(11)；

其中，竖向导向装置(7)下端固定于中间板(8)上表面的中心区域，第二刚度元件(3)置于竖向导向装置(7)的顶部；第一刚度元件(2)套设在竖向导向装置(7)上并且上下端分别与上盖板(1)和中间板(8)相连；

下夹板(5)固定在中间板(8)上表面的外周区域上，并且下夹板(5)上形成有第一连接孔(51)；在上盖板(1)下表面的外周区域上形成有与下夹板(5)相对应的上夹板(4)并且上夹板(4)上形成有第二连接孔(41)；在第一刚度元件(2)达到预设变形之后，上夹板(4)的第二连接孔(41)与下夹板(5)的第一连接孔(51)二者水平对齐，紧固螺栓(6)由此能够穿过第二连接孔(41)和第一连接孔(51)；

中间滑块(9)置于下底板(10)与中间板(8)之间，中间板(8)下表面中央形成有凸块，凸块的下端面为凹曲面，中间滑块(9)的上端面形成为与之配合的凸曲面；中间滑块(9)的下端面设置在下底板(10)的上表面上并且在二者的接触面上填充有滑移材料(11)。

根据本发明的实施方案，每个下夹板(5)对应两个上夹板(4)，由此两个上夹板(4)将相应的下夹板(5)夹持在中间。

根据本发明的实施方案，所述滑移材料为耐磨滑移材料，选自聚四氟乙烯材料、石墨粉、无定形碳和金属硼化物。

根据本发明的实施方案，第一连接孔(51)形成为圆孔，第二连接孔(41)形成为长圆孔。