[实用新型]一种叠层式磁流变高阻尼弹性体单芯支座

说明书

本实用新型属于土木工程桥梁振动控制领域，特别涉及一种叠层式磁流变高阻尼弹性体单芯支座。支座包括上部钢盘，下部钢盘，设置在上部钢盘的叠层支撑机构、铅芯以及设置在下部钢盘的励磁机构；叠层支撑机构为圆柱形，中心设有供铅芯穿过的圆孔，叠层支撑机构由磁流变弹性体和钢板交替硫化形成；励磁机构包括励磁线圈、绕线架和铁芯，励磁线圈通过绕线架缠绕在铁芯上；铁芯中部设置圆形孔，用于定位铅芯。本实用新型通过将铅芯固定于叠层支撑机构和铁芯的中部，保证了整个结构的定位精度，提高了连接的紧固性；且当支座发生剪切变形时，整个铅芯会在叠层支撑机构和铁芯的强迫下发生剪切变形，实现耗散能量的作用，整体提高支座的阻尼和刚度。

技术领域

本实用新型属于土木工程桥梁振动控制技术领域，特别涉及一种叠层式磁流变高阻尼弹性体单芯支座。

背景技术

结构隔震是指通过在结构下部设置水平刚度远低于上部结构的隔震层，阻隔地震动向上部结构传递，从而大大减小上部结构的地震反应。隔震技术不仅减震概念明确，设计安装方便，而且能有效地吸收地震能量，减少结构的水平地震作用,提高建筑物的抗震能力。因此，与以往的建筑结构抗震设计方法相比，采用隔震技术的建筑物优点更加明显。目前，结构隔震已经是一种发展成熟的地震防护技术。

在桥梁的隔振设计中通常依靠增加结构自身强度或采用被动橡胶支座来提高结构的隔振能力。然而，被动橡胶支座在大载荷(如平面突发振动、地震等)作用下，无法调节自身横向刚度、提升强度来抑制结构在大水平剪切力作用下产生的破坏性位移，也无法产生更大的形变阻尼耗散瞬间的振动能量，总体上缺乏良好的隔振能力，成为结构安全体系中的最薄弱环节。

目前，有将磁流变阻尼器做为桥梁拉索附加减振装置的报道，但未从根本上考虑桥梁结构隔振问题。磁流变弹性体(Magneto-rheologicalElastomers,MRE)是一种将微米级铁磁颗粒散布于聚合介质(如橡胶)中形成的柔性固状体，其刚度、阻尼等特性可以通过外加磁场来调控，具有响应快、可逆性好、可控能力强、稳定性好等优点，已成为结构抗震减灾领域的新热点，如有学者研究了基于MRE支座的房屋建筑结构隔振技术，为磁流变支座用于大型路桥建筑结构抗震探索出了新方向。

申请号为200810111674.3的中国实用新型专利申请中公开了一种竖向变刚度隔震支座，该支座中设置了锥形的变刚度曲面板，可以被动地调节隔震支座在竖直方向上的刚度。

申请号为200910062822.1的中国实用新型专利申请中公开了一种自适应调节剪切性能的叠层型智能隔震支座，该支座由磁组件、传感器和控制器组成，磁组件由圆形磁流变弹性体和圆形导磁钢板交替层叠构成，驱动磁场由外接磁路提供。

申请号为201210224687.8的中国实用新型专利申请中公开了一种变刚度隔震一体化智能支座，该支座由导磁组件、励磁机构和驱动电源组成，刚度可双向调节，能够根据不同的地震波为结构提供不同的水平刚度。

上述实用新型专利均可改变隔震层的刚度，从而为结构竖向提供不同的刚度和阻尼力。然而对于大载荷(如平面突发振动、地震等)作用下，都存在自身初始横向刚度、强度、阻尼不足，抵御大水平剪切力作用下产生的破坏能力较弱。

因此，开发一种满足竖向刚度可调节，尤其是增加初始结构横向刚度、强度、阻尼，抵御大水平剪切力作用破坏，减小结构较大的位移的磁流变支座，对于减小桥梁结构在地震下的振动响应具有重要的实际意义。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种叠层式磁流变高阻尼弹性体单芯支座。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：