[发明专利]新型自适应三维变刚度隔震装置

说明书

本发明公开了新型自适应三维变刚度隔震装置，包括承台，所述承台的底部通过钢弹簧连接有装置上限位板，所述承台的底部固定连接有多个支杆，多个所述支杆的底部贯穿装置上限位板并往装置上限位板的底部延伸，所述钢弹簧套设在支杆的外侧壁上，所述承台的底部固定连接有固定杆。本发明中，该三维变刚度减震装置由Z轴、X轴、Y轴减震装置三个部分组成，可以运用于三维减隔震中，地震引起的地面运动会使装置的弹簧元件压缩，产生变刚度的力学特性，起始阶段提供与运动方向相反的力，到达一定距离后提供与运动方向一致的力，从而实现小震时提供正刚度限制隔震层位移，中震、大震时提供负刚度实现隔震效果。

技术领域

本发明涉及隔震技术领域，更具体地说，特别涉及新型自适应三维变刚度隔震装置。

背景技术

基础隔震技术通过降低隔震层刚度，减小隔震系统的自振频率，可有效控制上部结构的地震响应。基于减小隔震层刚度的技术，在降低结构加速度响应的同时隔震层变形会相应增大，产生结构碰撞和支座承载力下降等一系列问题。因此，将负刚度理念融于变刚度装置中，与铅芯橡胶支座组合使隔震层刚度在不同位移状态下呈现不同的刚度特性，可控制隔震层位移，同时满足不同水准抗震性能设计要求。

现有的负刚度隔震系统，难以在不同地震动作用下控制隔震层位移，降低上部结构响应，预压的刚度元件也易引起结构附加荷载，隔震系统不稳定性大。因此，使隔震结构在不同水准地震作用下实现不同的刚度特性，同时通过限位装置保护刚度元件不在大位移下失效，提升隔震系统的稳定性成为当前研究的热点。

为此，我们提出新型自适应三维变刚度隔震装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，可运用于三维减隔震中。在不同位移状态下，装置可呈现不同的刚度属性，起始阶段提供与运动方向相反的力，到达一定距离后提供与运动方向一致的力，从而实现干扰荷载下提供正刚度限制隔震层位移，不同地震力作用下提供负刚度，控制隔震层位移并实现有效的隔震，而提出的新型自适应三维变刚度隔震装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

新型自适应三维变刚度隔震装置，包括承台，所述承台的底部通过钢弹簧连接有装置上限位板，所述承台的底部固定连接有多个支杆，多个所述支杆的底部贯穿装置上限位板并往装置上限位板的底部延伸，所述钢弹簧套设在支杆的外侧壁上，所述承台的底部固定连接有固定杆，所述固定杆的底部贯穿装置上限位板连接有中心连接块，所述装置上限位板通过支撑圆柱连接有装置下限位板，所述支撑圆柱的两端外侧壁均固定套接有圆孔滑块，所述圆孔滑块上固定连接有连接块，所述连接块通过变刚度弹性机构与中心连接块连接；

所述装置下限位板的外侧壁固定套接有呈U型设置的平移连接板a，所述平移连接板a的底部固定连接有两个平行设置的T型块a，所述T型块a的外侧壁滑动套接有两个固定块a和两个连接滑块a，所述平移连接板a的底部中心处固定连接有固定柱a，所述固定柱a的外侧壁上转动套接有中心连接环，所述中心连接环通过变刚度弹性机构分别与四个连接滑块a连接；

四个所述固定块a的底部通过底板a连接，所述底板a的外侧壁上固定套接有呈U型设置的平移连接板b，所述平移连接板b的底部固定连接有两个平行设置的T型块b，所述T型块b的外侧壁滑动套接有两个固定块b和两个连接滑块b，所述平移连接板b的底部固定连接有固定柱b，所述中心连接环转动套接在固定柱b的外侧壁上，所述中心连接环通过变刚度弹性机构与分别与四个连接滑块b连接，四个所述固定块b的底部通过底板b连接。

优选地，所述圆孔滑块套设在支撑圆柱的外侧壁上，所述圆孔滑块通过固定件与支撑圆柱连接。

优选地，所述连接块通过呈T型设置的滑块与圆孔滑块的外侧壁连接，所述圆孔滑块上设置有与滑块对应的滑槽，所述圆孔滑块通过固定螺栓与连接块连接。