[发明专利]一种微振动多重控制基础及其控制方法

说明书

本发明公开了一种微振动多重控制基础，包括第一级滤波系统和第二级滤波系统，其中：所述第一级滤波系统包括周期拓扑群桩、盖板和冠梁；所述盖板将所述周期拓扑群桩进行固定以防其侧移，所述冠梁固定于所述周期拓扑群桩的顶部；所述第二级滤波系统包括钢弹簧和T形承台；所述T形承台包括上部平台与下部凸起，所述上部平台通过多个钢弹簧搭载于所述冠梁的顶部，所述下部凸起穿过所述冠梁之间的中空空间和所述周期拓扑群桩之间的中空空间向下延伸，且所述下部凸起的底面与所述盖板之间存在缝隙。本发明设计了一种由周期拓扑群桩和质量‑弹簧系统共同构成的微振动多重控制基础，除建筑基础所具有的传统承载功能外，还赋予其微振动控制功能。

技术领域

本发明涉及精密仪器微振动控制技术领域，特别是涉及一种微振动多重控制基础及其控制方法。

背景技术

随着科技领域不断创新和高端制造业等高新技术产业的大规模发展，城市内精密仪器和超精密仪器大量涌现，涉及生物科学、电子光学、精密机械加工、舰船、航天器等诸多领域，这些精密仪器对使用环境要求极高。城市路面交通或地铁运行所引起的环境振动会对上述精密仪器的正常使用造成威胁，导致读数失准、呈像模糊，严重的甚至会出现设备故障。影响精密仪器使用的振动通常被称为微振动，达到微米级，控制难度大。

按照常规振动的产生和传播机理来看，振动控制方法包括源头控制、切断传播路径以及敏感点处保护。振动通过建筑基础路径传入到室内，进而影响到精密仪器使用。因此，可以考虑对建筑基础进行特殊设计，实现承载和微振动控制双重功效。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的环境振动会对上述精密仪器的正常使用造成威胁，导致读数失准、呈像模糊等问题，而提供一种微振动多重控制基础。

本发明的另一目的是提供一种所述微振动多重控制基础的控制方法。

本发明的另一目的是提供一种基于所述微振动多重控制基础的建筑结构。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种微振动多重控制基础，包括第一级滤波系统和第二级滤波系统，其中：

所述第一级滤波系统包括周期拓扑群桩、盖板和冠梁；所述盖板将所述周期拓扑群桩进行固定以防其侧移，所述冠梁固定于所述周期拓扑群桩的顶部；

所述第二级滤波系统包括钢弹簧和T形承台；所述T形承台包括呈一体结构的上部平台与下部凸起，所述上部平台通过多个钢弹簧搭载于所述冠梁的顶部，所述下部凸起穿过所述冠梁之间的中空空间和所述周期拓扑群桩之间的中空空间向下延伸，且所述下部凸起的底面与所述盖板之间存在缝隙。

在上述技术方案中，所述第一级滤波系统的隔振频段高于第二级滤波系统的隔振频段，所述缝隙大于所述钢弹簧的极限变形量。

在上述技术方案中，所述周期拓扑群桩由单桩按照周期性和/或对称性进行空间拓扑形成，每一所述单桩为方桩或圆桩，每一单桩均与盖板固定连接，所述盖板将所有单桩覆盖，所述周期拓扑群桩的外周单桩上延至所述盖板的上方，所述冠梁固定于所述外周单桩的顶部，所述周期拓扑群桩的中部单桩的顶部与所述盖板固定连接。

在上述技术方案中，所述周期拓扑群桩为正方晶格、三角晶格或者长方晶格的周期结构。

在上述技术方案中，所述周期拓扑群桩为混凝土桩、空心钢管桩或填土钢管桩，优选的，所述周期拓扑群桩为混凝土桩，且与所述盖板整体浇筑成型。

在上述技术方案中，每一单桩均竖直设置，所述盖板水平设置，所述盖板的厚度均匀，每一所述冠梁均水平放置且横截面的形状大小相同，所述冠梁的首尾依次连接形成冠梁环；所述下部凸起穿过所述冠梁环的中空空间。