[发明专利]一种自适应刚度特性运动解耦式三维隔震/振支座

摘要

本发明为一种自适应刚度特性运动解耦式三维隔震/振支座，主要部分包括上连接板、中作板、下连接板、碟形弹簧、压缩弹簧、预压弹簧、叠层铅芯橡胶支座和黏滞阻尼器。上连接板、中作板和下连接板采用高强度低碳钢制作，具有较高的承载能力。上连接板和中作板相互咬合，起到运动导向作用。碟形弹簧、压缩弹簧、预压弹簧、叠层铅芯橡胶支座及黏滞阻尼器共同组成竖向隔震/振系统。叠层铅芯橡胶支座，预压弹簧及黏滞阻尼器组成水平向隔震/振系统。本发明属于一种被动的自适应性振动控制手段，可用于受环境振动影响建筑，且在隔离环境振动的同时可以具有隔离地震动的效果。

主权项

1.一种自适应刚度特性运动解耦式三维隔震/振支座，其特征在于：包括上连接板(1)、中作板(2)、下连接板(3)、碟形弹簧(4)、压缩弹簧(5)、叠层铅芯橡胶支座(6)、预压弹簧(7)和黏滞阻尼器(8)；所述叠层铅芯橡胶支座(6)位于下连接板(3)和中作板(2)之间，中作板(2)上开有第一凹槽，压缩弹簧(5)一端伸入中作板(2)第一凹槽部位，碟形弹簧(4)套于压缩弹簧(5)外，碟形弹簧(4)直接放置于中作板(2)上方，上连接板(1)底部开有第二凹槽，压缩弹簧(5)另一端伸入上连接板(1)第二凹槽的内套筒(102)内；所述上连接板(1)和中作板(2)相互咬合以实现运动导向设计；所述中作板的外径(201)与上连接板(1)的第二凹槽的内径(101)相等；当支座承受上部建筑结构荷载，上连接板(1)和中作板(2)发生相对压缩位移，两者实现咬合；所述中作板(2)两侧对称布置有黏滞阻尼器(8)，黏滞阻尼器(8)的两端分别通过球形铰(9)固定于上连接板(1)底部和下连接板(3)顶部，预压弹簧(7)套于黏滞阻尼器(8)外，且预压弹簧(7)的两端分别与球形铰(9)端部焊接连接；预压弹簧(7)可受拉，预压弹簧(7)能够容许上连接板(1)和下连接板(3)之间的任意方向水平运动；叠层铅芯橡胶支座(6)中部设置有铅芯(19)，能同时耗散水平运动和竖向运动的能量；所述黏滞阻尼器(8)和铅芯(19)能同时为支座的竖向和水平向运动消耗能量；在三维隔震/振支座竖向，碟形弹簧(4)和压缩弹簧(5)并联，当在重力平衡位置附近工作时，碟形弹簧(4)提供竖向的负刚度，压缩弹簧(5)提供正刚度，两者叠加后可以使系统竖向处于准零刚度；在三维隔震/振支座水平向，叠层铅芯橡胶支座(6)和预压弹簧(7)并联，三维隔震/振支座水平向运动较小时，预压弹簧(7)能为系统提供水平负刚度，以减小系统的水平刚度；当三维隔震/振支座位移较大时，预压弹簧(7)提供水平正刚度，所述水平向隔震/振系统通过预先设计预压弹簧(7)的压缩量，使得水平向隔震/振系统具有与水平位移相关的自适应刚度特性。