[发明专利]一种地铁管片用减振螺栓套件及其减振方法

权利要求书

1.一种地铁管片用减振螺栓套件，其特征在于，包括：

螺母套件，由螺母外侧涂覆沥青阻尼材料形成；

螺栓套筒，设置在管片连接用的螺栓与螺栓孔之间，采用高阻尼塑料材料制成；

环形耗能单元，设置在螺栓套筒外侧，用于增大螺栓套筒和周边混凝土的连接性、以及衰减振动，包括多道，多道环形耗能单元沿螺栓套筒轴向等间距布置，每道环形耗能单元均包括沿螺栓孔周向等角度布置的多个耗能圈。

2.根据权利要求1所述的地铁管片用减振螺栓套件，其特征在于，所述管片的内弧面上设有所述螺母安装孔，所述螺栓孔为弯曲的管腔体，通过在螺栓孔中插入螺栓实现对独立管片之间的拼接。

3.根据权利要求1所述的地铁管片用减振螺栓套件，其特征在于，所述沥青阻尼材料为泡沫金属。

4.根据权利要求1所述的地铁管片用减振螺栓套件，其特征在于，相邻两道环形耗能单元中的耗能圈在螺栓孔周向上具有角度差。

5.根据权利要求1所述的地铁管片用减振螺栓套件，其特征在于，所述螺栓套筒，其外弧长L₁和内弧长L₂计算公式如下：

其中，R1、R2分别为螺栓孔外弧半径和内弧半径，

为螺栓孔弧长所对应的圆心角度。

6.根据权利要求1所述的地铁管片用减振螺栓套件，其特征在于，单个耗能圈的形状为矩形，其耗能区域角度由以下公式计算：

其中，h为单个耗能圈高度，w为单个耗能圈的宽度。

7.根据权利要求1所述的地铁管片用减振螺栓套件，其特征在于，所述耗能圈采用橡胶材料。

8.一种基于权利要求1~7中任一所述地铁管片用减振螺栓套件的减振方法，其特征在于，

当振动传递至螺母时，利用螺母外部涂覆的沥青阻尼材料的弹性变形和内部阻尼吸收一部分机械冲击能，实现一级隔振；

当振动传递至螺栓套筒时，高阻尼塑料制成的螺栓套筒在管片产生受迫振动，将振动能在自身中消耗,实现二级隔振；

当振动传递至环形耗能单元时，通过所述环形耗能单元的拉伸、变形实现三级隔振。