[发明专利]一种超结构隔振梁及其装配方法

权利要求书

1.一种超结构隔振梁，其特征在于，包括：上矩形梁、下矩形梁、共振单元；所述上矩形梁为承载梁，下矩形梁为安装梁，所述共振单元多组周期性排列安装于上矩形梁和下矩形梁之间。

2.根据权利要求1所述的超结构隔振梁，其特征在于，所述上矩形梁和下矩形梁的长和宽尺寸一致，厚度不同。

3.根据权利要求1或2所述的超结构隔振梁，其特征在于，所述共振单元包括金属质量块、上层隔振器、下层隔振器，所述上层隔振器一端连接金属质量块上表面，另一端连接上矩形梁；所述下层隔振器一端连接金属质量块下表面，另一端连接下矩形梁，所述金属质量块、上层隔振器、下层隔振器的轴心在一条直线上。

4.根据权利要求3所述的超结构隔振梁，其特征在于，所述金属质量块的宽与上矩形板的宽一致，其长度小于共振单元的晶格常数。

5.根据权利要求3所述的超结构隔振梁，其特征在于，所述上层隔振器和下层隔振器的型号不同。

6.根据权利要求3所述的超结构隔振梁，其特征在于，在上矩形梁的下表面和下矩形梁的上表面打孔，孔洞位置与上层隔振器和下层隔振器的安装孔位置相对应，所述金属质量块的上、下表面打孔与隔振器通过螺钉连接。

7.根据权利要求3所述的超结构隔振梁，其特征在于，通过调整金属质量块的高度或者密度来控制共振单元的质量，以及改变上、下层隔振器的刚度来改变共振单元固有频率的效果。

8.根据权利要求1所述的超结构隔振梁，其特征在于，所述下矩形梁的四周均匀打通孔，用螺钉将其与地基相连接，形成超结构隔振梁。

9.一种超结构隔振梁的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、通过双自由度理论以及实际工程的隔振需要和空间尺寸来计算确定隔振梁各部分的参数，完成隔振梁的设计，根据计算结果选择相应的部件；

步骤二、采用螺钉将下层隔振器和下矩形梁进行连接固定后，依次将金属质量块、上层隔振器和上矩形梁进行串联连接，保证金属块、上、下隔振器的轴心在一条直线上；

步骤三、将带隙特征不同的共振单元周期性地组合在一起，形成多共振单元隔振梁，安装方式同上。

10.根据权利要求9所述的超结构隔振梁的装配方法，其特征在于，步骤一具体包括：首先考虑双自由度隔振模型，然后将其作为一个单元，构造出超结构隔振梁：已知单自由度隔振系统的质量为m₁，隔振系统的刚度k₁和钢丝绳隔振器的阻尼比z，根据有阻尼的单自由度传递曲线得到隔振系统的传递率，当要求双自由度系统传递到基础的荷载幅值与单自由度系统传递到基础的荷载幅值之比为K_p，和双层隔振系统中上层和下层隔振器的静变形量之比为K_s时，中间的金属块质量m₂和下层隔振器的刚度k₂按照下述式(1)-(2)

式中，K_p为单自由度、双自由度系统传递到基础的荷载幅值之比，m₁为单自由度隔振系统的质量，m₂为中间质量块的质量，g为m₁与m₂的比值，W为荷载频率与单自由度系统固有频率的频率比，B₁为质量块m₁稳态响应的振幅，B₂为质量块m₂稳态响应的振幅，k₁为上层钢丝绳隔振器的刚度，k₂为上层钢丝绳隔振器的刚度。