本发明专利技术提供了一种非线性水平隔震装置，包括面板、与所述面板固定连接的上导轨副、底板、与所述底板固定连接的下导轨副、拉杆阻尼器和球铰连接件；所述面板与受保护结构固定连接，所述底板与地面或非保护结构固定连接；所述球铰连接件上端与所述上导轨副固定连接，下端与所述下导轨副固定连接；所述拉杆阻尼器的一端与球铰连接件铰接，另一端与受保护结构、地面或非保护结构铰接。本发明专利技术提出一种高隔震性能、组装加工难度低的水平隔震装置。组装加工难度低的水平隔震装置。组装加工难度低的水平隔震装置。
【技术实现步骤摘要】
一种非线性水平隔震装置
[0001]本专利技术涉及隔震领域，具体涉及一种非线性水平隔震装置。
技术介绍
[0002]隔震技术是一种降低地震灾害的经济有效的技术手段，已成为地震工程最重要的成果之一。现有的水平隔震装置主要有铅芯橡胶隔震支座、摩擦摆隔震支座等，前者适用于重型结构，不适用于轻型结构；后者抗扭稳定性较差，摩擦面的设计要求较高，实现较为困难。
技术实现思路
[0003]为了提高隔震装置的隔震性能，提高隔震装置的适用范围，更好地保护结构在地震作用下的安全性，本专利技术提供了一种非线性水平隔震装置，包括面板、与所述面板固定连接的上导轨副、底板、与所述底板固定连接的下导轨副、拉杆阻尼器和球铰连接件；
[0004]所述面板与受保护结构固定连接，所述底板与地面或非保护结构固定连接；
[0005]所述球铰连接件上端与所述上导轨副固定连接，下端与所述下导轨副固定连接；
[0006]所述拉杆阻尼器的一端与球铰连接件铰接，另一端与受保护结构、地面或非保护结构铰接。
[0007]优选的，所述球铰连接件包括上球铰板、球铰连接组件和下球铰板；
[0008]所述上球铰板与所述上导轨副固定连接，所述下球铰板和所述下导轨副固定连接；
[0009]所述上球铰板和所述下球铰板通过所述球铰连接组件固定连接。
[0010]优选的，所述上球铰板的底面开设有球形凹槽，且所述上球铰板上开设有第一沉头孔；
[0011]所述下球铰板的顶面上固定设置有与所述上球铰板的所述球形凹槽半径相同的球形凸块，所述球形凸块的凸起高度大于所述上球铰板的所述球形凹槽的深度；
[0012]所述下球铰板上开设有与所述上球铰板的所述第一沉头孔相对应的第二沉头孔。
[0013]优选的，所述上球铰板的底面和所述下球铰板的顶面之间设置有中部橡胶环；
[0014]所述中部橡胶环与所述第一沉头孔和所述第二沉头孔同心设置，且所述中部橡胶环的厚度大于所述上球铰板和所述下球铰板平行放置时的间隙高度；
[0015]所述上球铰板的第一沉头孔设置有上部橡胶环，所述下球铰板的第二沉头孔设置有下部橡胶环。
[0016]优选的，所述球铰连接组件包括将所述上球铰板和所述下球铰板固定连接的球铰连接螺栓和球铰连接螺母。
[0017]优选的，所述拉杆阻尼器包括上部拉杆阻尼器和下部拉杆阻尼器；
[0018]所述上部拉杆阻尼器和所述下部拉杆阻尼器均包括运动杆端部和固定杆端部；
[0019]所述上部拉杆阻尼器的运动杆端部与所述上球铰板铰接，固定杆端部与受保护结
构铰接；
[0020]所述下部拉杆阻尼器的运动杆端部与所述下球铰板铰接，固定杆端部与地面或非保护结构铰接。
[0021]优选的，所述上导轨副包括上部弧形导轨和与所述上部弧形导轨滑动连接的上部滑块；
[0022]所述下导轨副包括下部弧形导轨和与所述下部弧形导轨滑动连接的下部滑块；
[0023]所述上球铰板与所述上部滑块固定连接，所述下球铰板与所述下部滑块固定连接；
[0024]所述上部弧形导轨和所述下部弧形导轨在水平投影面上正交设置。
[0025]优选的，所述上部弧形导轨设置为导轨中部位置最高，导轨两端位置最低且高度相等；
[0026]所述下部弧形导轨设置为导轨中部位置最低，导轨两端位置最高且高度相等。
[0027]优选的，所述面板上设置有用于安装所述上部弧形导轨的上部安装槽，所述底板上设置有用于安装所述下部弧形导轨的下部安装槽；
[0028]所述上部安装槽内设置有与所述上部弧形导轨贴合安装的上部弧面，所述下部安装槽内设置有与所述下部弧形导轨贴合安装的下部弧面。
[0029]优选的，所述上部弧形导轨固定连接于所述面板的其中一个方向对角线上，所述下部弧形导轨固定连接于所述底板的另一方向的对角线上。
[0030]优选的，所述滑块可设置为滚动体滑块或滑动体滑块。
[0031]优选的，还包括设置于所述面板和所述底板之间的拉伸弹簧。
[0032]优选的，所述拉伸弹簧包括多支上部拉伸弹簧和多支下部拉伸弹簧；
[0033]所述上部拉伸弹簧一端与所述上球铰板连接，另一端与所述面板或固定于所述面板的连接件连接；
[0034]所述下部拉伸弹簧一端与所述下球铰板连接，另一端与所述底板或固定于所述底板的连接件连接。
[0035]优选的，还包括通过连接构件经所述非线性水平隔震装置的面板将多个所述非线性水平隔震装置固定连接成一个整体；
[0036]所述非线性水平隔震装置的数量至少为3个。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0038]1、本专利技术提供了一种非线性水平隔震装置，包括面板、与所述面板固定连接的上导轨副、底板、与所述底板固定连接的下导轨副、拉杆阻尼器和球铰连接件；所述面板与受保护结构固定连接，所述底板与地面或非保护结构固定连接；所述球铰连接件上端与所述上导轨副固定连接，下端与所述下导轨副固定连接；所述拉杆阻尼器的一端与球铰连接件铰接，另一端与受保护结构、地面或非保护结构铰接。本专利技术提出一种高隔震性能、组装加工难度低的水平隔震装置。
[0039]拉杆阻尼器在受拉和受压的状态均能提供阻尼力，其自身不向隔震装置提供额外的刚度，在上下导轨副的各自的平行侧设置拉杆阻尼器，吸收非线性水平隔震装置往复运动的动能并将其转化为热能，从而实现减少位移、耗散能量的效果。
[0040]2、在恢复力不足的情况下，拉伸弹簧可以提供额外的恢复力。
[0041]拉伸弹簧提供的恢复力是非线性的，在非线性水平隔震装置处于初始位置时，拉伸弹簧对隔震装置的附加刚度为零，随着位移增大，拉伸弹簧对隔震装置的附加刚度也随之提高。
[0042]3、上部弧形导轨和下部弧形导轨设置为弧形，增加整体装置的自复位功能。
[0043]4、同时在多个非线性水平隔震装置之上安装受保护结构，使多个非线性水平隔震装置可以适用于不同重量结构。
[0044]在地震作用下，受保护结构和与受保护结构固定连接的面板相对于底板发生运动时，上下层导轨副将面板的位移分解成各自方向的位移，而由于受保护结构与多个面板同时固定连接，因此限制着面板相对于底板产生转动，即安装于面板的弧形导轨也不会相对于底板产生转动，但滑块在弧形导轨的滑动轨迹为半径R值的圆弧，即滑块安装平面的法线一直指向圆弧的圆心，从而，上部滑块和下部滑块在运动过程中，其安装平面的法线与竖直方向产生夹角α，而球铰连接件允许上球铰板与下球铰板形成摆角来抵消夹角α，因此，与受保护结构固定连接的面板相对于底板的运动方式为同上同下的平移运动。
附图说明
[0045]图1为实施例一的非线性水平隔震装置的整体结构示意图；
[0046]图2为实施例一的非线性水平隔震装置的俯视图；
[0047]图3为实施例一的球铰连接件和拉杆阻尼器的整体结构示意图；
[0048]图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非线性水平隔震装置，其特征在于：包括面板(1)、与所述面板(1)固定连接的上导轨副、底板(2)、与所述底板(2)固定连接的下导轨副、拉杆阻尼器和球铰连接件；所述面板(1)与受保护结构固定连接，所述底板(2)与地面或非保护结构固定连接；所述球铰连接件上端与所述上导轨副固定连接，下端与所述下导轨副固定连接；所述拉杆阻尼器的一端与球铰连接件铰接，另一端与受保护结构、地面或非保护结构铰接。2.根据权利要求1所述的一种非线性水平隔震装置，其特征在于：所述球铰连接件包括上球铰板(3)、球铰连接组件和下球铰板(4)；所述上球铰板(3)与所述上导轨副固定连接，所述下球铰板(4)和所述下导轨副固定连接；所述上球铰板(3)和所述下球铰板(4)通过所述球铰连接组件固定连接。3.根据权利要求2所述的一种非线性水平隔震装置，其特征在于：所述上球铰板(3)的底面开设有球形凹槽，且所述上球铰板(3)上开设有第一沉头孔；所述下球铰板(4)的顶面上固定设置有与所述上球铰板(3)的所述球形凹槽半径相同的球形凸块，所述球形凸块的凸起高度大于所述上球铰板(3)的所述球形凹槽的深度；所述下球铰板(4)上开设有与所述上球铰板(3)的所述第一沉头孔相对应的第二沉头孔。4.根据权利要求3所述的一种非线性水平隔震装置，其特征在于：所述上球铰板(3)的底面和所述下球铰板(4)的顶面之间设置有中部橡胶环(17)；所述中部橡胶环(17)与所述第一沉头孔和所述第二沉头孔同心设置，且所述中部橡胶环(17)的厚度大于所述上球铰板(3)和所述下球铰板(4)平行放置时的间隙高度；所述上球铰板(3)的第一沉头孔设置有上部橡胶环(15)，所述下球铰板(4)的第二沉头孔设置有下部橡胶环(16)。5.根据权利要求4所述的一种非线性水平隔震装置，其特征在于：所述球铰连接组件包括将所述上球铰板(3)和所述下球铰板(4)固定连接的球铰连接螺栓(13)和球铰连接螺母(14)。6.根据权利要求2所述的一种非线性水平隔震装置，其特征在于：所述拉杆阻尼器包括上部拉杆阻尼器(9)和下部拉杆阻尼器(10)；所述上部拉杆阻尼器(9)和所述下部拉杆阻尼器(10)均包括运动杆端部和固定杆端部；所述上部拉杆阻尼器(9)的运动杆端部与所述上球铰板(3)铰接，固定杆端部与受保护结构铰接；所述下部拉杆阻尼器(10)的运动杆端部与所述下球铰板(4)铰接，固定杆端部...
【专利技术属性】
技术研发人员：程永锋，刘振林，卢智成，朱祝兵，王海菠，高坡，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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