一種摩擦可控減隔震裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種摩擦可控減隔震裝置，包括：下部底座以及設置于下部底座上的上部底座，其中，下部底座包括下部底座下底板，下部底座下底板的中心安裝有下部底座傳力芯柱，下部底座傳力芯柱的頂部安裝有下部底座上頂板；上部底座包括設置于下部底座上頂板上的上部底座上頂板，上部底座上頂板上安裝有上部底座外壁，上部底座外壁的下端安裝有上部底座下端板；下部底座傳力芯柱的外部套有壓電堆；壓電堆的上端設置有第一傳力墊板，壓電堆的下端設置有第二傳力墊板。本實用新型在解決地震動向支座上結構的傳遞，上部結構的振動向基礎的傳遞時，不僅能夠有效阻隔，并且能夠通過摩擦層進行振動能量的消耗，具有傳力途徑明確、對環(huán)境適應能力強等優(yōu)點。
【專利說明】—種摩擦可控減隔震裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及土木工程抗震及機械振動控制領域，具體涉及一種摩擦可控減隔霞鞋晉
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【背景技術】
[0002]地震發(fā)生時，地面震動通過上部結構的支座傳遞到結構中，引起結構的振動，過大的振動會使結構產(chǎn)生破壞，影響結構的安全性及適用性；當上部機械結構工作時，往往也會產(chǎn)生振動，通過支座傳遞給大地，引起周圍其他結構或設備的振動，并且產(chǎn)生噪聲。因此，進行有效的隔震/振、降噪設計，是保證地震時上部結構安全性與機械設備工作時減振、降噪的關鍵。基礎隔震技術通過將上部結構與基礎進行傳力分離，較好的實現(xiàn)了減振、降噪。
[0003]隨著上部結構復雜程度的增加以及機械設備的大型化，震/振動所造成的不良影響越發(fā)嚴重，傳統(tǒng)的基礎隔震技術已經(jīng)不能滿足實際的工程需要?；谛滦椭悄懿牧显O計制作可以實現(xiàn)主動控制的隔震/振支座，可以主動調(diào)節(jié)隔震/振支座位移，提高隔震/振效率，增加支座回復力等工程需求，具有構造簡單、性能耐久、實用及適用性強等特點。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對上述缺陷或不足，本實用新型提供了一種摩擦可控減隔震裝置，解決了現(xiàn)有隔震/振支座回復力及位移被動性強，工程適應能較差，工作效率低的技術問題。
[0005]為達到以上目的，本實用新型的技術方案為:
[0006]包括:下部底座以及設置于下部底座上的上部底座，其中，下部底座包括下部底座下底板，下部底座下底板的中心安裝有下部底座傳力芯柱，下部底座傳力芯柱的頂部安裝有下部底座上頂板；上部底座包括設置于下部底座上頂板上的上部底座上頂板，上部底座上頂板下端安裝有上部底座外壁，上部底座外壁圍繞于下部底座傳力芯柱的外周，上部底座外壁的下端安裝有上部底座下端板，上部底座下端板位于下部底座下底板的上方；下部底座傳力芯柱的外部套有環(huán)柱狀的壓電堆；壓電堆的上端設置有第一傳力墊板，壓電堆的下端設置有第二傳力墊板，壓電堆上端通過第一傳力墊板與下部底座上頂板的下表面接觸，通過第二傳力墊板與上部底座下底板的上表面接觸。
[0007]所述下部底座上頂板的上表面設置有第一摩擦層，上部底座上頂板的下表面設置有第二摩擦層。
[0008]所述下部底座下底板與上部底座下端板之間設置有間隙。
[0009]所示壓電堆與下部底座傳力芯柱之間設置有空隙。
[0010]所述壓電堆的中心開孔截面為圓形或矩形。
[0011]所述第一傳力墊板和第二傳力墊板為環(huán)形結構。
[0012]所述第一傳力墊板和第二傳力墊板的表面光滑。
[0013]所述壓電堆外側與上部底座外壁之間空隙填充有輕質聚合物。
[0014]與現(xiàn)有技術比較，本實用新型的有益效果為:
[0015]1.本實用新型提供了一種摩擦可控減隔震裝置，通過在下部底座以及上部底座之間設置壓電堆，運用壓電堆這一新型智能材料應用于隔震/振主動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對隔振結構隔震/振的新途徑，在主動控制過程中具有較好的主動性、可控性、靈活性、高效性以及適應性強等優(yōu)點。
[0016]2.本實用新型構造簡單實用，性能可靠，通過壓電堆的主動作動調(diào)節(jié)支座的隔震/振效果，符合土木工程結構隔震及機械設備隔振的性能特點。
[0017]3、當下部底座和上部底座相對運動時，通過設置于下部底座頂板上表面的摩擦層和上部底座頂板下表面的摩擦層進行耗能，能夠有效的減少震動能量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的A-A方向的剖面視圖；
[0020]圖3為本實用新型的傳力墊片視圖；
[0021]附圖標記說明:
[0022]I為下部底座，101為下部底座下底板，102為下部底座上頂板，103為下部底座傳力芯柱,2為上部底座，201為上部底座上頂板，202為上部底座外壁，203為上部底座下端板，3為壓電堆，4為第一摩擦層，5為第二摩擦層，6為上端傳力墊板，7下端傳力墊板，8為上部底座固定螺栓，9為下部底座固定螺栓，10為輕質聚合物。

【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型做詳細描述。
[0024]如圖1、2所示，本實用新型提供了一種摩擦可控減隔震裝置，包括:下部底座I以及設置于下部底座I上的上部底座2:
[0025]本實用新型下部底座I的橫截面為工字形結構，下部底座I包括下部底座下底板101，下部底座下底板101的中心安裝有下部底座傳力芯柱103，下部底座傳力芯柱103的頂部安裝有下部底座上頂板102，下部底座上頂板102的上表面設置有第一摩擦層4，下部底座下底板101上設置有下部底座固定螺栓9。
[0026]上部底座2包括設置于下部底座上頂板102上的上部底座上頂板201，上部底座上頂板201下端安裝有上部底座外壁202，上部底座外壁202圍繞于下部底座傳力芯柱103的外周，上部底座外壁202的下端安裝有上部底座下端板203，上部底座上頂板201的下表面設置有第二摩擦層5，上部底座下端板203位于下部底座下底板101的上方；下部底座傳力芯柱103的外部套有環(huán)柱狀的壓電堆3 ;壓電堆3的上端設置有上端傳力墊板6，壓電堆3的下端設置有下端傳力墊板7，壓電堆3上端通過上端傳力墊板6與下部底座上頂板102的下表面接觸，通過下端傳力墊板7與上部底座下底板203的上表面接觸，所述壓電堆3外側與上部底座外壁202之間空隙填充有輕質聚合物10，上部底座上頂板201上設置有上部底座固定螺栓8。
[0027]本實用新型中，下部底座下底板101與上部底座下端板203之間設置有間隙，壓電堆3與下部底座傳力芯柱103之間設置有空隙，并且壓電堆3的中心開孔截面為圓形或矩形，上端傳力墊板6和下端傳力墊板7為環(huán)形結構，并且上端傳力墊板6和下端傳力墊板7的表面光滑，所述輕質聚合物10為泡沫聚合物。
[0028]由于壓電材料具有的逆壓電效應，可以通過對壓電堆施加電場從而產(chǎn)生驅動力和位移輸出，通過改變電場的強度，實現(xiàn)對壓電堆力和位移輸出的控制，達到調(diào)節(jié)支座摩擦力的目的。
[0029]本實用新型的工作原理及工作過程如下:
[0030]本實用新型可以應用于結構減震或機械設備隔振，當基礎的震動通過支座向上部結構傳遞以及機械設備的振動向下部基礎傳遞時，由于下部底座和上部底座分離，因此，可以阻隔一部分震動/振動的傳遞，但是可能使上部底座發(fā)生較大的位移，進而導致上部結構的嚴重錯位。當下部底座I和上部底座2相對運動時，通過設置于下部底座頂板上表面102的第一摩擦層4和上部底座頂板201下表面的第二摩擦層5進行耗能，可以有效的減少震動能量.當對壓電堆3施加電場時，壓電堆3可以輸出力和位移，通過壓電堆3上端傳力墊板6傳遞給下部底座，通過壓電堆3下端傳力墊板7傳遞給上部底座底板，由于上部底座底板和下部底座地板之間設置有空隙，因此，可以相對運動，進而增加第一摩擦層4和第二摩擦層5之間的摩擦力。當施加在壓電堆3上的電場變化時，第一摩擦層4和第二摩擦層5之間的摩擦力也是可控變化的，從而，上部底座2和下部底座I之間的相對位移也是可控變化的。當不對壓電堆3施加電場時，上部底座2和下部底座I之間僅由摩擦層被動耗能，此時為普通隔震支座。
[0031]本實用新型根據(jù)壓電材料具有良好的逆壓電效應的特點，克服了傳統(tǒng)隔震/振支座摩擦力固定不變，相對位移不易控制等缺點。滿足現(xiàn)代新型機械設備、復雜建筑結構防災減震/振的工程要求。
[0032]以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選技術方案對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種摩擦可控減隔震裝置，其特征在于，包括:下部底座(I)以及設置于下部底座(I)上的上部底座(2)，其中，下部底座(I)包括下部底座下底板(101)，下部底座下底板(101)的中心安裝有下部底座傳力芯柱(103)，下部底座傳力芯柱(103)的頂部安裝有下部底座上頂板(102);上部底座(2)包括設置于下部底座上頂板(102)上的上部底座上頂板(201)，上部底座上頂板(201)下端安裝有上部底座外壁(202)，上部底座外壁(202)的下端安裝有上部底座下端板(203)，上部底座外壁(202)圍繞于下部底座傳力芯柱(103)的外周，上部底座下端板(203)位于下部底座下底板(101)的上方；下部底座傳力芯柱(103)的外部套有環(huán)柱狀的壓電堆(3);壓電堆(3)的上端設置有上端傳力墊板￠)，壓電堆(3)的下端設置有下端傳力墊板(7)，壓電堆(3)上端通過上端傳力墊板(6)與下部底座上頂板(102)的下表面接觸，通過下端傳力墊板(7)與上部底座下底板(203)的上表面接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的摩擦可控減隔震裝置，其特征在于，所述下部底座上頂板(102)的上表面設置有第一摩擦層(4)，上部底座上頂板(201)的下表面設置有第二摩擦層(5)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的摩擦可控減隔震裝置，其特征在于，所述下部底座下底板(101)與上部底座下端板(203)之間設置有間隙。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的摩擦可控減隔震裝置，其特征在于，所示壓電堆(3)與下部底座傳力芯柱(103)之間設置有空隙。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的摩擦可控減隔震裝置，其特征在于，所述壓電堆(3)的中心開孔截面為圓形或矩形。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的摩擦可控減隔震裝置，其特征在于，所述上端傳力墊板(6)和下端傳力墊板(7)為環(huán)形結構。
7.根據(jù)權利要求6所述的摩擦可控減隔震裝置，其特征在于，所述上端傳力墊板(6)和下端傳力墊板(X)的表面光滑。
8.根據(jù)權利要求1所述的摩擦可控減隔震裝置，其特征在于，所述壓電堆(3)外側與上部底座外壁(202)之間空隙填充有輕質聚合物(10)。
【文檔編號】E04B1/98GK203962818SQ201420380963
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權日:2014年7月10日
【發(fā)明者】馬乾瑛, 趙均海, 熊堃, 劉二浩 申請人:長安大學