本发明专利技术公开了一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，包括承台，所述承台的底部通过多个钢弹簧连接有装置限位板a,所述装置限位板a通过限位机构与承台的底部连接，所述钢弹簧套设在限位机构的外侧壁上，所述装置限位板a的底部通过支撑圆柱连接有装置限位板b。本发明专利技术中，该三维变刚度减震装置由Z轴方向的减震装置、X轴方向的减震装置、Y轴方向的减震装置三个部分的减震组成，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。
【技术实现步骤摘要】
一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置
本专利技术涉及隔震
，更具体地说，特别涉及一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置。
技术介绍
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，我们提出一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术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，为此提出一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，包括承台，所述承台的底部通过多个钢弹簧连接有装置限位板a,所述装置限位板a通过限位机构与承台的底部连接，所述钢弹簧套设在限位机构的外侧壁上，所述装置限位板a的底部通过支撑圆柱连接有装置限位板b，所述承台的底部固定连接有支杆，所述支杆的底部贯穿装置限位板a并固定连接有中心连接块a，所述中心连接块a通过变刚度弹性机构与支撑圆柱的两端外侧壁连接；所述装置限位板b的底部固定连接有平移架a，所述平移架a的内顶部通过滑动机构连接有两个平行设置的支撑板a，两个所述支撑板a通过连接杆连接，所述连接杆的两端均贯穿支撑板a并与平移架a的底部内侧壁连接，两个所述支撑板a的相对一侧通过四个支撑圆柱连接，所述连接杆的中心外侧壁固定套接有中心连接块b，所述中心连接块b通过变刚度弹性机构与支撑圆柱的两端外侧壁连接；所述支撑板a的底部固定连接有U型板，所述U型板的顶部两端外侧壁均固定连接有平移架b，所述平移架b的内顶部通过滑动机构连接有两个平行设置的支撑板b，两个所述支撑板b通过连接杆连接，所述连接杆的两端均贯穿支撑板b并与平移架b的底部内侧壁连接，两个所述支撑板b相对的一侧通过四个支撑圆柱连接，所述连接杆的中心外侧壁固定套接有中心连接块b，所述中心连接块b通过变刚度弹性机构与支撑圆柱的两端外侧壁连接，两个所述支撑板b通过底座连接。优选地，所述限位机构包括固定连接在承台底部的限位杆，所述限位杆的底部贯穿装置限位板a并向装置限位板a的底部延伸，所述装置限位板a上设置有与限位杆对应的活动口。优选地，所述滑动机构包括固定连接在支撑板a顶部两端和支撑板b顶部两端的支撑块，所述支撑块通过滑块分别与平移架a的内顶部和平移架b的内顶部连接，所述支撑块上设置有与滑块对应的滑槽。优选地，所述变刚度弹性机构包括滑动套接在支撑圆柱两端外侧壁上的圆孔滑块，所述圆孔滑块上固定连接有连接块，所述连接块、中心连接块a和中心连接块b上均转动连接有连接件，所述连接块上、中心连接块a上和中心连接块b上均设置有与连接件对应的安装凹槽，两个对应的所述连接件通过弹簧元件连接，所述圆孔滑块通过固定件与支撑圆柱连接。优选地，两个对应的所述连接件通过活塞杆连接，所述弹簧元件套设在活塞杆的外侧壁上。优选地，所述连接件通过栓杆与安装凹槽的内侧壁连接。优选地，所述连接块通过连接螺栓与圆孔滑块连接。优选地，所述圆孔滑块通过连接螺栓与支撑圆柱连接。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：1、本专利技术中，该三维变刚度减震装置由Z轴方向的减震装置、X轴方向的减震装置、Y轴方向的减震装置三个部分的减震组成，可以运用于三维隔震中，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(正刚度)，到达一定距离后提供与运动方向一致的力(负刚度)，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；2、本专利技术中，该装置的弹簧元件内部由活塞杆支撑保持压缩时的稳定，外部铰接于圆孔滑块上可在支撑圆柱上移动，三个方向的减震装置通过连接板并联，平移架上的连接杆使得弹簧元件在三个方向的压缩位移量与地面运动位移量相同，并通过U型板控制弹簧元件的最大位移，使装置不因弹簧元件的过大偏移而失效，有效提升隔震系统的稳定性；3、本专利技术中，该装置可在活塞杆内注入液体粘滞阻尼，并利用安装凹槽运动时阻尼液的乱流抵抗来吸收能量，考虑到装置两端连接节点的可靠性，希望在多遇地震下阻尼液有较大耗能能力，罕遇地震下阻尼力可控，可采用指数小于1的液体粘滞阻尼液，附加阻尼与压簧协同作用，解决了由单一负刚度带来的隔震结构隔震层位移放大，使得位移得到有效的控制；4、本专利技术中，通过调节圆孔滑块上的连接螺栓，可改变连接块在圆孔滑块上的相对位置，可使弹簧元件在不同的压缩位移区间上移动；5、本专利技术中，通过改变承台下钢弹簧的刚度属性，可使Z向减震装置的弹簧原件处于原长或预压状态，满足部分结构在起始状态时便实现竖向准零刚度的属性，实现多功能隔震效果。附图说明图1为本专利技术提出的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置的结构示意图；图2为本专利技术提出的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置中A处的结构示意图；图3为本专利技术提出的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置中X轴减震装置、Y轴减震装置和Z轴减震装置的结构示意图。图中：1、承台；2、钢弹簧；3、支杆；4、装置限位板a；5、支撑圆柱；6、装置限位板b；7、平移架a；8、弹簧元件；9、圆孔滑块；10、连接块；11、限位杆；12、中心连接块a；13、连接杆；14、中心连接块b；15、支撑板a；16、U型板；17、连接板；18、平移架b；19、支撑板b；20、底座；21、活塞杆；22、连接件；23、栓杆；24、滑块；25、支撑块；26、固定件。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-图3，一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，包括承台1，承台1的底部通过多个钢弹簧2连接有装置限位板a4,装置限位板a4通过限位机构与承台1的底部连接，钢弹簧2套设在限位机构的外侧壁上，装置限位板a4的底部通过支撑圆柱5连接有装置限位板b6，承台1的底部固定连接有支杆3，支杆3的底部贯穿装置限位板a4并固定连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于，包括承台(1)，所述承台(1)的底部通过多个钢弹簧(2)连接有装置限位板a(4),所述装置限位板a(4)通过限位机构与承台(1)的底部连接，所述钢弹簧(2)套设在限位机构的外侧壁上，所述装置限位板a(4)的底部通过支撑圆柱(5)连接有装置限位板b(6)，所述承台(1)的底部固定连接有支杆(3)，所述支杆(3)的底部贯穿装置限位板a(4)并固定连接有中心连接块a(12)，所述中心连接块a(12)通过变刚度弹性机构与支撑圆柱(5)的两端外侧壁连接；/n所述装置限位板b(6)的底部固定连接有平移架a(7)，所述平移架a(7)的内顶部通过滑动机构连接有两个平行设置的支撑板a(15)，两个所述支撑板a(15)通过连接杆(13)连接，所述连接杆(13)的两端均贯穿支撑板a(15)并与平移架a(7)的底部内侧壁连接，两个所述支撑板a(15)的相对一侧通过四个支撑圆柱(5)连接，所述连接杆(13)的中心外侧壁固定套接有中心连接块b(14)，所述中心连接块b(14)通过变刚度弹性机构与支撑圆柱(5)的两端外侧壁连接；/n所述支撑板a(15)的底部固定连接有U型板(16)，所述U型板(16)的顶部两端外侧壁均固定连接有平移架b(18)，所述平移架b(18)的内顶部通过滑动机构连接有两个平行设置的支撑板b(19)，两个所述支撑板b(19)通过连接杆(13)连接，所述连接杆(13)的两端均贯穿支撑板b(19)并与平移架b(18)的底部内侧壁连接，两个所述支撑板b(19)相对的一侧通过四个支撑圆柱(5)连接，所述连接杆(13)的中心外侧壁固定套接有中心连接块b(14)，所述中心连接块b(14)通过变刚度弹性机构与支撑圆柱(5)的两端外侧壁连接，两个所述支撑板b(19)通过底座(20)连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于，包括承台(1)，所述承台(1)的底部通过多个钢弹簧(2)连接有装置限位板a(4),所述装置限位板a(4)通过限位机构与承台(1)的底部连接，所述钢弹簧(2)套设在限位机构的外侧壁上，所述装置限位板a(4)的底部通过支撑圆柱(5)连接有装置限位板b(6)，所述承台(1)的底部固定连接有支杆(3)，所述支杆(3)的底部贯穿装置限位板a(4)并固定连接有中心连接块a(12)，所述中心连接块a(12)通过变刚度弹性机构与支撑圆柱(5)的两端外侧壁连接；
所述装置限位板b(6)的底部固定连接有平移架a(7)，所述平移架a(7)的内顶部通过滑动机构连接有两个平行设置的支撑板a(15)，两个所述支撑板a(15)通过连接杆(13)连接，所述连接杆(13)的两端均贯穿支撑板a(15)并与平移架a(7)的底部内侧壁连接，两个所述支撑板a(15)的相对一侧通过四个支撑圆柱(5)连接，所述连接杆(13)的中心外侧壁固定套接有中心连接块b(14)，所述中心连接块b(14)通过变刚度弹性机构与支撑圆柱(5)的两端外侧壁连接；
所述支撑板a(15)的底部固定连接有U型板(16)，所述U型板(16)的顶部两端外侧壁均固定连接有平移架b(18)，所述平移架b(18)的内顶部通过滑动机构连接有两个平行设置的支撑板b(19)，两个所述支撑板b(19)通过连接杆(13)连接，所述连接杆(13)的两端均贯穿支撑板b(19)并与平移架b(18)的底部内侧壁连接，两个所述支撑板b(19)相对的一侧通过四个支撑圆柱(5)连接，所述连接杆(13)的中心外侧壁固定套接有中心连接块b(14)，所述中心连接块b(14)通过变刚度弹性机构与支撑圆柱(5)的两端外侧壁连接，两个所述支撑板b(19)通过底座(20)连接。
2.根据权利要求1所述的一种附带阻尼的三维变刚度限位隔震装置，其特征在于，所述限位机构包括固定连接在承台(1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，刘祖清，高扬，王春，
申请(专利权)人：刘涛，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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