[发明专利]一种三维隔震减振装置及其隔震减振方法

摘要

本发明公开了一种三维隔震减振装置及其隔震减振方法。本发明的三维隔震减振装置通过下部的橡胶支座来隔离水平向地震动，通过上部的竖向隔振装置隔离竖向轨道交通的竖向振动；橡胶支座水平刚度小，在地震作用下，减小地震作用向上部建筑结构的传递，从而隔离水平向震动；竖向隔振装置采用碟形弹簧组，竖向刚度小，在地铁运行引起的地面竖向振动波作用下，阻止竖向振动向上部建筑结构的传递；同时通过碟形弹簧组的变形和恢复过程，减小结构受到的竖向振动，摩擦阻力又消耗一部分振动能量，使得结构的受力更加合理，保护结构的安全，从而隔离竖向轨道交通的竖向振动；本发明具有结构简单、隔震减振性能稳定、可靠、耐久等特点。

主权项

一种三维隔震减振装置，其特征在于，所述三维隔震减振装置包括：竖向隔振装置、中间连接板和橡胶支座；其中，所述中间连接板设置在橡胶支座上，所述竖向隔振装置安装在中间连接板上；所述竖向隔振装置包括上支座板、约束钢管、碟形弹簧组、抗倾覆导向套筒、限位块、限位孔、中心导向组件、衬板和预留孔；所述抗倾覆导向套筒固定在中间连接板上，衬板位于抗倾覆导向套筒内固定在中间连接板上，中心导向组件的底端固定在衬板的中心上，抗倾覆导向套筒、衬板和中心导向组件共轴；所述碟形弹簧组通过中心空腔套在中心导向组件上，并且位置限定；所述约束钢管固定在上支座板的下表面，二者连接为一个整体，放置在碟形弹簧组上，碟形弹簧组支撑起作为整体的上支座板和约束钢管，约束钢管的管壁位于抗倾覆导向套筒与衬板之间，约束钢管的内壁与碟形弹簧组的外径之间有空隙，并且中心导向组件的外壁与碟形弹簧组的内径之间有空隙，保证蝶形弹簧组在竖向载荷作用下能够自由变形；所述约束钢管的内壁不小于衬板的直径，外径不大于抗倾覆导向套筒的内径；碟形弹簧组的高度大于中心导向组件的高度，从而上支座板的下表面与中心导向组件的顶端之间有距离，此距离为极限滑动距离，提供竖向变形的空间；所述约束钢管的底端与中间连接板的上表面之间有距离，从而在约束钢管的底端与中间连接板之间形成一圈预留孔，预留孔的高度等于极限滑动距离；所述抗倾覆导向套筒中开设有限位孔，在约束钢管的外壁上与限位孔相对应的位置设置有限位块，限位块伸入至抗倾覆导向套筒中相应的限位孔；所述限位孔的高度等于极限滑动距离；上部建筑结构连接在上支座板上，三维隔震减振装置与上部建筑结构一起构成隔震体系；所述橡胶支座的水平刚度小，在地震作用下，隔震体系的周期被延长，避开地震动的卓越频率，从而减小地震作用向上部建筑结构的传递，从而隔离水平向震动；所述竖向隔振装置采用碟形弹簧组，竖向刚度小，在地铁运行引起的地面竖向振动波作用下，降低隔震体系的竖向基频，避开地铁振动波的卓越频率，从而减小竖向振动向建筑结构的传递；同时通过碟形弹簧组的变形和恢复过程，实现弹性支承，从而将地铁振动波产生的动能转换为势能，减小结构受到的竖向振动；在变形过程中，摩擦阻力又消耗一部分振动能量，从而隔离竖向轨道交通的竖向振动。