[发明专利]高层建筑新型组合隔震减震结构及其减震方法

权利要求书

1.高层建筑新型组合隔震减震结构，包括隔震机构(1)和中心铅柱(2)，所述隔震机构(1)包含有下减震座(3)和上减震座(4)，且上减震座(4)设置在下减震座(3)的上方，所述中心铅柱(2)包含有基座(30)和第二安装板(33)，所述第二安装板(33)焊接设置在基座(30)的上端和下端，所述第二安装板(33)四周的内部均设置有第二连接孔(34)，且第二连接孔(34)设置有八个；

其特征在于：还包括：

第一绳股定位机构(5)，其安装在所述下减震座(3)和上减震座(4)的外部；

棱边(31)，其设置在所述基座(30)的四角，所述棱边(31)的上端和下端均安装有第二绳股定位机构(32)；

所述隔震机构(1)设置有多个，且多个隔震机构(1)呈矩形阵列分布于中心铅柱(2)的四角，矩形阵列中的所述隔震机构(1)相互之间通过钢丝绳股(39)连接，所述中心铅柱(2)的四角通过钢丝绳股(39)与矩形阵列边缘处的隔震机构(1)连接；

所述下减震座(3)和上减震座(4)均包含有第一安装板(7)、第一导盘(8)、第二导盘(9)、橡胶减震件(14)和连接板(15)，所述第一安装板(7)四周的内部均设置有第一连接孔(12)，且第一连接孔(12)设置有八个，所述第一导盘(8)设置在第一安装板(7)的端面上，且第一导盘(8)与第一安装板(7)一体成型设置，所述第二导盘(9)设置在第一导盘(8)的端面上，所述下减震座(3)的第二导盘(9)与橡胶减震件(14)之间设置有吸震腔(13)，所述吸震腔(13)的内部设置有非牛顿流体隔层(17)，所述橡胶减震件(14)的底面与吸震腔(13)之间设置有限位板(18)，所述上减震座(4)的橡胶减震件(14)安装在第二导盘(9)的端面上，所述连接板(15)设置在橡胶减震件(14)的端面上，所述第一导盘(8)通过连接螺杆(16)与第二导盘(9)螺纹连接；

所述下减震座(3)的连接板(15)端面安装有底盘(19)，所述上减震座(4)的连接板(15)端面安装有定位盘(20)，所述底盘(19)的内部设置有凹面槽(21)，所述凹面槽(21)的内部设置有摇摆滑块(22)，所述摇摆滑块(22)的底面设置有低摩擦材料(24)，所述摇摆滑块(22)的上端设置有铰接块(23)，所述定位盘(20)的下端安装有连接块(26)，且连接块(26)与铰接块(23)铰接连接；

所述摇摆滑块(22)的四周均设置有磁力环(25)，所述凹面槽(21)四周的内壁上均设置有磁斥环(27)；

所述下减震座(3)和上减震座(4)的四周通过弹性体弧片(6)连接，且弹性体弧片(6)设置有四个；

所述中心铅柱(2)内部的中间位置处设置有液压系统接口(35)，所述第二绳股定位机构(32)的后端贯穿并延伸至中心铅柱(2)的内部，且第二绳股定位机构(32)与中心铅柱(2)的连接处设置有伸缩槽(36)，所述伸缩槽(36)的内部设置有液压缸(37)，且液压缸(37)的输出端与第二绳股定位机构(32)传动连接；

所述液压缸(37)的输出端与第二绳股定位机构(32)的连接处安装有拉力传感器(38)，且拉力传感器(38)的输出端与控制终端的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的高层建筑新型组合隔震减震结构，其特征在于：所述第二导盘(9)的侧边与第一导盘(8)的连接处设置有滑槽(10)，所述滑槽(10)的内部设置有滑块(11)，且滑块(11)与第一绳股定位机构(5)固定连接，所述第一导盘(8)和第二导盘(9)边缘的内部均设置有环形导槽(28)，所述滑块(11)的上端和下端均设置有导柱(29)，且滑块(11)通过导柱(29)与第一导盘(8)和第二导盘(9)上的环形导槽(28)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的高层建筑新型组合隔震减震结构，其特征在于：所述橡胶减震件(14)包含有橡胶层(141)、钢板层(142)、橡胶防护壁(143)和铅芯(144)，所述橡胶层(141)和钢板层(142)均设置有多个，且多个橡胶层(141)和钢板层(142)之间错位层叠设置，所述铅芯(144)设置在橡胶层(141)和钢板层(142)的中间位置处，所述橡胶防护壁(143)设置在橡胶层(141)和钢板层(142)的外部。

4.根据权利要求3所述的高层建筑新型组合隔震减震结构的减震方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：首先通过中心铅柱(2)上端和下端的第二安装板(33)以及螺栓将其固定于隔震层的中心位置，之后在中心铅柱(2)的四角呈阵列排布隔震机构(1)，直至布满整个隔震层；

步骤二：利用钢丝绳股(39)将每个矩形阵列中相邻隔震机构(1)周边的第一绳股定位机构(5)相互连接，之后通过钢丝绳股(39)将中心铅柱(2)四角的第二绳股定位机构(32)与矩形阵列边缘处的隔震机构(1)连接，完成整套隔震减震结构的安装工作；

步骤三：使用过程中，当产生震动时，每个隔震机构(1)上的震动力首先通过第一导盘(8)和第二导盘(9)传导至底部的吸震腔(13)，由吸震腔(13)内非牛顿流体隔层(17)的流动特性对震动进行吸收，若震幅较大，超出非牛顿流体隔层(17)承载上限时，非牛顿流体隔层(17)吸收部分震动后在冲击作用下硬化，并将剩余震动力向上传导至橡胶减震件(14)，橡胶减震件(14)内的橡胶层(141)和钢板层(142)协同作用，在橡胶层(141)的弹性配合钢板层(142)的阻尼作用下，进一步对震动进行吸收，经抑制后的震动力沿橡胶减震件(14)继续向上，传导至底盘(19)，底盘(19)内的摇摆滑块(22)在感受到震动力后，随震动方向在凹面槽(21)内带动上减震座(4)在一定幅度滑动，起到一定的隔震效果，滑动过程中，当摇摆滑块(22)接近凹面槽(21)边缘时，摇摆滑块(22)边缘的磁力环(25)能够与凹面槽(21)边缘的磁斥环(27)发生磁斥作用，辅助其回到凹面槽(21)中部位置，同时，下减震座(3)和上减震座(4)四周的弹性体弧片(6)在上减震座(4)偏移时，同样能依靠弹性体弧片(6)的弹性作用，辅助上减震座(4)复位，以保持重心，经由摆动作用隔震的残余振动力最后在上减震座(4)内橡胶减震件(14)的作用下再次消耗，降低建筑底层受到的震动影响；

步骤四：在整体减震过程中，中心铅柱(2)能够实时感受四周阵列中隔震机构(1)的震动状况，当阵列中的隔震机构(1)发生偏移时，偏移力能够随钢丝绳股(39)传导至中心铅柱(2)四周的第二绳股定位机构(32)上，由第二绳股定位机构(32)后端的拉力传感器(38)对偏移力进行检测，将信息反馈至终端，根据四角拉力传感器(38)的反馈信息，通过泵送机构搭配不同的行程阀，控制八组液压缸(37)施加与偏移力相反的拉力，辅助阵列中的隔震机构(1)重心复位，控制震动影响。