建筑物或结构物的减震装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种建筑物无能耗防震（振）装置，它采用了阻尼装置，用若干条钢丝绳在建筑上部一固定点通过一组固定在不同高度上的滑轮引下，同位移放大装置相接。放大装置又同放在建筑物底部的阻尼装置相接。放大装置与钢丝绳之间装有调整器。本发明专利技术的防震装置能吸收地震施加给建筑物的一部分能量，从而减少其水平位移，避免建筑物遭到破坏，该装置也可用来减轻风暴等造成的破坏。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种减震（振）装置，特别是涉及建筑物及结构物无能耗减震（振）装置（下面简称无能耗减震装置），它可用于高层建筑或结构物中，以减轻因地震、风暴等引起的高层建筑或结构物顶部、上部以及关键部位的水平位移，从而达到高层建筑及结构物不被破坏之目的。众所周知，地震是由于地壳变动引起的一种自然现象，它给人类的正常生活和生产活动带来极大的危害。对于地震的发生，人类还不能控制它，甚至也不能准确无误地作出地震预报，但人们一直努力寻找能减少地震带来的危害的方法。中央电视台于一九八六年十一月九日晚间新闻中播放了日本的一项关于高层建筑减震装置的最新成果。该项技术是在高层楼房最顶层中设置了极为复杂的由电液伺服系统控制的随机减震装置。当发生地震时，高层房顶产生水平位移，其位移信号反馈给由伺服控制系统控制的伺服阀，使高压油进入具有两个油腔的动作油缸中之一个油腔，产生巨大的推力推动一个大质量块，从而对高层建筑顶部产生一个相反方向的、基本上能抵消使顶部产生水平位移的力。但由于该装置的重量相当于整个高层房屋重量的三十分之一，建筑物下部结构如何加固是一个不容忽视的问题，至少其结构断面需要加大，但加大结构断面意味着额外费用的增加，而且该装置只有在通电的情况下才能工作，而地震之类灾害发生时，为避免再发生诸如火灾等灾害，切断电源是必需的。这样一来，该装置就无法发-->挥作用。平时将电能加以储备（比如采用蓄电池的办法）是一种办法，可是地震发生的频度很小，而蓄电池要求定期维护，成本极高。还有一个问题，就是当发生地震发电输变电设施遭到破坏时，其后果不单是上述的控制系统不能工作，而且设在高层建筑顶部的减振装置，在地震波影响下必然和建筑物顶部本身一起横向移动，这不但无助于建筑物的安全，反而更增加了使建筑物倒塌的危险。本专利技术的目的是提供一种无能耗减震装置，它能克服上述先有技术的不足之处，不需要靠房顶部的大质量块的作用力来抵消其水平位移，更不需电能。它的作用是，当房顶部由于地震而产生加速度、速度、位移之瞬时，使之受到本专利技术装置产生的阻尼力的“瞬时约束”，之后阻尼力逐渐增大（在很短的时间内），从而减小建筑物或结构物的水平位移，该阻尼力由阻尼装置中的活塞轴运动时产生，阻尼力的大小取决于活塞轴的运动速度，而运动的速度取决于房顶在单位时间内产生的位移。通过把位移放大的办法，使活塞行程大于屋顶的位移，因而活塞轴在阻尼缸中的滑动速度大于屋顶之位移速度，因此产生较大的阻尼力。使该装置吸收地震施加给建筑物或结构物的一部分能量，从而减小其水平位移，避免遭到破坏，该装置也可用于减轻风暴等造成的破坏。为此本专利技术采用了阻尼装置;多条金属绳从建筑物或结构物上部的固定点分别通过竖直分布在建筑物或结构物侧面上不同高度的一组滑轮引下，在金属绳上接有绳子调整器，金属绳与位移放大机构相接，用位移放大机构和金属绳把建筑物的水平位移放大，放大机构同放在地基上的以缸体、活塞为动作元件的阻尼装置相接。在本专利技术中，专利技术人还设计了一种阻尼阀，该阀内设有一单向阻-->尼板，决定节流口的大小;阻尼板与放大机构相连，用建筑物的水平位移量决定节流口的大小，使得阻尼装置产生的阻尼力迅速增加。另外，本专利技术采用了一个或多个蓄能器，与缸体前端相接，与缸体及活塞等一起组成了阻尼装置，蓄能器可以是重锤式、弹簧式或气体加载式，最好为气囊式蓄能器。本专利技术的减震装置的其它优点和特征将通过实施例并结合下面附图来了解到。图1为建筑物无能耗减震装置结构一个实施例示意图;图2是图1所示实施例的位移放大机构及阻尼装置的工作原理示意图;图3为本专利技术的另一种位移放大机构示意图;图4表示另一种阻尼装置的结构。参看图1的无能耗减震装置。标号1为建筑物，请注意，建筑物前后左右可装上若干个此类减震（振）装置，这里只对其中的一个进行分析。如图1所示，钢丝绳5的一端固定在建筑物顶部的固定接点4上，钢丝绳5也可以是多根平行布置的钢丝绳组成钢丝绳组。钢丝绳5放入滑轮各凹槽内。滑轮装在滑轮轴上，又通过轴承座装在竖直固定在建筑物上的加强梁2上，外露的滑轮和钢丝绳用罩12罩住。建筑物两侧装有若干个滑轮，其数目视具体情况而定，总之应能使下部阻尼装置中的活塞轴在工作时能产生足够的位移。最下部二个滑轮之间的钢丝绳上装有钢丝绳张紧调整器11。钢丝绳的另一端与下面的位移放大机构中的固定板13相联。位于拐角处的4个导向滑轮6的滑轮轴9和轴承座10必须有足够的强度，与建筑物牢固地相接。钢丝绳5通过调整器11调到合适的工作状态。-->本实施例采用两套阻尼装置和放大机构，对称布置，所以只对其中的一套结构说明一下就行了。参看图2，图中示出了一放大机构及阻尼装置。位移放大机构包括钢丝绳固定板13，位移放大杠杆15，杆15通过支点轴17装在支点轴座18上，杆15的另一端上做有椭圆形轴套19或做成其它形状，以便使支点轴20可以上下运动;杆21的支点轴装在该轴套上，杆21通过支点轴22与阻尼活塞轴32一端联接。阻尼装置主要包括活塞轴32，缸体34，阻尼管35，阻尼阀31及组合压缩弹簧36。活塞42把缸体34的内腔分成左右腔A和B，活塞轴和活塞上分别装有密封圈37，38，在活塞轴32的另一端的弹簧挡板33与缸体34尾部之间装有组合压缩弹簧36;活塞轴32可作水平运动（箭头a″，b″所示）;从缸体34的A腔和B腔中引出两阻尼管25，该两管与阻尼阀31相接构成回路;阻尼阀31内的单向阻尼板41通过转动轴40装在阻尼杆30上，阻尼杆可相对阻尼阀液密地上下运动，决定节流口Z的大小，即阻尼板41向上时节流口增大，向下时减小，阻尼板可沿图2中箭头e，f方向摆动，但由于挡板43的限制，不能越过挡板继续转动，当建筑物顶部发生a方向位移时，阻尼装置负载，油液向C方向流动，这时阻尼板（41）向下并转动到与挡板43相接触的位置，节流口Z减小，卸载时液体向d方向流动，阻尼板41向f方向摆动，使节流口增大。装有密封圈39的阻尼阀杆30从阻尼阀31内伸出，通过支点轴28与杆29相铰接，而杆29则通过支点轴44与另一个位移放大杆23相铰接;杆23由支点轴24铰接在支点轴座25上，其另一端做有椭圆形支点轴套26，由支点轴27与杆14相接;杆14-->则由支点轴16铰接在杆15上。当本装置工作时，如图2所示，钢丝绳5的运动位移经放大后促使阻尼杆30作上下运动（如箭头a′，b′所示）。整个放大机构及阻尼装置可放在建筑物的地下室3内。下面将叙述一下减震装置的工作原理：如图1所示，当建筑物顶部相对于基础向箭头所示的a方向位移时，左边的阻尼装置起作用;向b方向位移时，右边的阻尼装置起作用。当顶部向a方向发生位移时，建筑物的左侧壁必然是弧线，因此拉动钢绳并通过钢丝绳拉动位移放大装置，通过位移放大装置，使屋顶上产生的加速度、速度和位移这三个参数同时得到放大，此时活塞轴32向a″方向运动，缸体34的油腔A的油液通过阻尼管进入阻尼阀，与此同时，阻尼板41向下运动，节流口减小，A腔压力提高，同时组合弹簧36的阻尼力也增加，其结果阻碍活塞轴32向左运动，从而限制了建筑顶部向a方向的位移。当建筑物顶部沿b方向相对地基位移时，其作用原理与上述相同。图2中的阻尼装置的阻尼力是一变量，阻尼力随油液流速之增加和阻尼口面积减小而增大。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑物或结构物的无能耗减震（振）装置，其特征在于：多条金属绳从建筑物或结构物上部的固定点分别通过竖直分布在建筑物或结构物侧面上不同高度的一组滑轮引下；金属绳上接有绳子调整器；金属绳与位移放大机构相接，用位移放大机构和金属绳把建筑物水平位移放大；放大机构同放在地基上的以缸体、活塞为动作元件的阻尼装置相接。

【技术特征摘要】
1、一种建筑物或结构物的无能耗减震(振)装置，其特征在于：多条金属绳从建筑物或结构物上部的固定点分别通过竖直分布在建筑物或结构物侧面上不同高度的一组滑轮引下；金属绳上接有绳子调整器；金属绳与位移放大机构相接，用位移放大机构和金属绳把建筑物水平位移放大；放大机构同放在地基上的以缸体、活塞为动作元件的阻尼装置相接。2、根据权利要求1所述的无能耗减震装置，其中位移放大机构包括钢丝绳固定板（13），位移放大杠杆（15）;杆15通过支点轴（17）装在支点轴（18）上，杆（15）的另一端上做有椭圆轴套或做成其它形状，以便装在轴套上的支点轴（20）可以上下运动;杆（21）通过支点轴（22）与阻尼活塞轴（32）一端联接。3、根据权利要求1所述的无能耗减震装置，其中阻尼装置有一阻尼阀（13），缸体（34）有两油腔（A，B），分别通过阻尼管（15，15）同阻尼阀相通，阻尼阀内的节流口大小由可动的阻尼板（41）决定，阻尼杆（30）同位移放大机构相连，当建筑物顶部发生a向位移时，同阻尼杆（30）相连的阻尼板（41）向下，所说的阻尼板（41）还可以转动，当阻尼装置负载时，阻尼板处于与挡板（43）相接触的位置，卸载时可顺时针转动。4、根据权利要求3所述的无能耗减震装置，其中所说阻尼装置其弹簧挡板（33）与缸体（34）尾部之间装有组...

【专利技术属性】
技术研发人员：于劲前，牧一征，于洪章，战复斌，赵威，魏忠余，蔡民军，逢承湖，郝玉，汪永安，
申请(专利权)人：中国建筑东北设计院，国家地震局工程力学研究所，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]