[发明专利]一种具有多方向抗拉拔、预紧力功能的多维隔减振装置及其隔减振方法

说明书

本发明公开了一种具有多方向抗拉拔、预紧力功能的多维隔减振装置及其隔减振方法，装置包括上、下承压钢板及设置在承压钢板之间的预压式筒形阻尼器、钢铰绳和核心减振垫部分。本发明多维隔减振装置中，通过钢铰绳与承压板相连接分布在隔减振装置四周的预压式筒形阻尼器可以对竖直、水平及扭转方向的震动及作用进行减弱，设置在隔减振装置中心位置的核心减振垫可以对水平方向的震动作用进行隔离和减弱，从而实现在多方向同时对震动作用进行隔离和减弱作用。

技术领域

本发明涉及一种具有多方向抗拉拔、预紧力功能的多维隔减振装置及其隔减振方法。

背景技术

地震最为一种主要的自然灾害，长期以来对人类的生命安全和建筑物的安全服的构成了巨大的威胁，强烈的地震作用会对建筑物造成严重的破坏，甚至倒塌。隔减振技术作为一种优越的震动控制技术被有效的运用于地震作用的控制。

目前，对地震作用比较有效的一种控制隔震结构是在结构的底部与基础之间设置隔震装置，用以延长结构的自震周期，吸收地震能量，从而降低上部结构的地震反应。目前，隔震技术主要用于隔离水平地震作用。然而，地震震害现象表明，在高烈度地震区，地震动竖向加速度分量对建筑破坏状态和破坏程度的影响明显，并且不规则建筑结构的一些部位受扭破坏明显。所以在建筑结构的地震作用隔减振控制中，应充分考虑地震动竖向分量和扭矩分量的震动作用，并对其进行有效的隔离和耗散。

为解决上述问题，多维隔减振装置可以在水平方向和竖直方向的地震作用同时起到隔离作用，是一种较为有效的多维地震作用控制装置。但是，传统多维隔减振装置在承受压力的过程可以较好的发挥作用，但是在承受拉力和扭转作用时效果不佳，有的隔减振装置甚至不能承受过大的拉拔力和扭矩，其竖向抗拉拔和扭矩性能较差，且不能实时观测装置性能的变化，严重影响了多维隔减振对竖向地震作用及扭转作用的减弱效果。因此，为解决传统多维隔减振装置在承受竖向拉力作用时抗拉拔性以及抗扭转性能差的问题，设计一种具有多方向抗拉拔、多方向预紧力且能实时监测其预紧力大小功能的多维隔减振装置是一项亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有多方向抗拉拔、预紧力功能的多维隔减振装置，该装置能够同时对水平方向和竖直方向的地震作用进行隔离，从而为建筑物提供更加有效的地震作用控制效果。此外，该装置具有较好的多方向抗拉拔和抗扭转性能，可以满足多维隔减振装置在承受多方向较大拉拔力和扭矩作用时亦能表现出较为优越的隔减振作用，不会发生装置损坏失效现象。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：

一种具有多方向抗拉拔、预紧力功能的多维隔减振装置，包括：

上承压钢板和下承压钢板，所述上承压钢板和下承压钢板之间相互水平平行设置；

核心减振垫，设置于上承压钢板和下承压钢板之间且位于上承压钢板和下承压钢板的中心处，用于隔离和耗散水平方向的震动能量，包括若干钢板，若干钢板之间通过粘弹性材料层依次交替叠合；

预压式筒形阻尼器，包括多个，多个预压式筒形阻尼器设置在上承压钢板和下承压钢板之间且均匀围绕在所述核心减振垫周围，用于耗散竖直方向的震动能量、抵抗竖直方向的拉拔力以及提供一个可恢复刚度，每个预压式筒形阻尼器包括外围缸筒、上预压弹簧、下预压弹簧、上预紧力螺帽件、下预紧力螺帽件、上活塞钢板、下活塞钢板、上传力杆、下传力杆、上传力钢板和下传力钢板，其中，外围缸筒内对称设有上活塞钢板和下活塞钢板，上传力钢板、上活塞钢板、下活塞钢板、下传力钢板将外围缸筒内腔分隔成从高往下依次设置的第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔以及第五空腔，其中，第二空腔和第四空腔内设置预压弹簧，第一空腔、第三空腔和第五空腔内填充可压缩耗能材料；

上活塞钢板的上表面依次通过上传力杆、上预紧力螺帽件与上钢铰绳下端连接，上钢铰绳上端与上承压钢板连接；