[发明专利]一种具有抗拉拔性能的仿生多维隔减震装置及其隔减震方法

说明书

本发明公开了一种具有抗拉拔性能的仿生多维隔减震装置及其隔减震方法，装置包括上、下承压钢板及设置在承压钢板之间的粘弹性仿生支撑和核心减震垫部分。其中，设置在隔减震装置中心位置的核心减震垫可以对水平方向的振动作用进行隔离和减弱，分布在核心减震垫四周的粘弹性仿生支撑可以同时对水平方向和竖直方向的振动作用进行减弱，从而实现在水平方向和竖直方向同时对振动激励的隔减震效果。此外，所述的具有抗拉拔性能的仿生多维隔减震装置具有较高的装配性，可以根据建筑物不同的隔减震需求选择不同的粘弹性仿生支撑构件参数，使多维隔减震装置的隔减震性能具有较好的可调性。

技术领域

本发明涉及一种具有抗拉拔性能的仿生多维隔减震装置及其隔减震方法。

背景技术

在建筑物服役期间，建筑结构中的振动作用给建筑物的安全服役造成较大的安全隐患。而振动来自多个方面，如地震动或地铁激励输入建筑结构的振动能量，风荷载输入大跨结构的振动能量，建筑物内部设备为建筑物带来的内部激励等等。

目前，用于建筑物振动控制的传统隔震技术主要针对单向的振动激励进行隔离和减小，如仅隔离水平向地震作用，或地铁的竖向激励振动，或者风荷载引起的竖向振动等等。

传统的隔震装置仅单纯地起到隔震作用，而减震装置也仅发挥减震作用，很少有装置能在起到隔震作用的同时，又具备减震作用，即对建筑结构的振动起隔震和减震的双重效果。此外，在兼备隔震和减震双重效果的同时，又能在多个方向对建筑结构的振动作用产生隔震和减震双重效果的装置则更为少见。

传统的隔震装置在承受压力时可以较好的发挥隔震作用，而在拉力作用下的隔震效果则不佳，有的隔震装置甚至不能承受过大的拉拔力，其竖向抗拉拔性能较差，严重影响了隔震装置在竖直方向的隔震效果。

传统的隔震装置在制造成型后，其力学性能和隔震性能亦随着确定。然而建筑物的振动特性会随建筑物自身结构参数的变化而变化，为适应不同建筑物的振动特性和隔震效果需求，隔震装置的性能应该随着建筑物的隔震效果需求具有一定的参数可调节性。

由上所述，设计一种具有抗拉拔性能的、同时具备隔震和减震双重效果的、且具有装置参数可调节性的多维隔减震装置是一项亟待解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种具有抗拉拔性能的仿生多维隔减震装置，该装置能够同时对建筑结构中水平方向和竖直方向的振动作用进行隔离和减小，从而为建筑结构提供更加有效的振动控制效果。此外，该装置具有较好的抗拉拔性能，可以使多维隔减震装置在承受较大拉拔力作用时亦能表现出较为优越的隔减震效果，不会发生装置损坏失效现象。菱形仿生支撑的设计使得装置可以实现隔减震性能的可调节性。

发明内容：为实现上述技术目的，本发明所采用的技术手段为：

一种具有抗拉拔性能的仿生多维隔减震装置，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相互平行设置，上承压钢板和建筑物固定连接，用于支撑建筑物，下承压钢板固定在基础上，

粘弹性核心减震垫，设置于上承压钢板和下承压钢板之间的中心处，用于耗散水平方向和竖直方向的振动能量；

还包括四组结构一致的粘弹性仿生支撑，四组粘弹性仿生支撑沿竖直方向设置在上承压钢板和下承压钢板之间且围绕所述粘弹性核心减震垫对称布置，每组粘弹性仿生支撑均包括：长度相同的两根支腿单元，两根支腿单元组成菱形，且相邻的两个支腿单元之间通过销轴铰接，位于中间的两个销轴之间设有水平向布置的粘弹性阻尼器；

限位机构，设置在粘弹性阻尼器中，用于限制粘弹性阻尼器产生的剪切变形量；

所述上承压钢板的下表面和下承压钢板的上表面设置铰接机构，菱形支腿单元上、下两端的销轴通过所述铰接机构与上、下承压钢板进行铰接；