滚摆式地震隔振器.pdf

摘要
申请专利号：	CN98112897.1	申请日：	1998.07.01
公开号：	CN1245241A	公开日：	2000.02.23
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日：2003.11.26\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效申请日:1998.7.1\|\|\|公开
IPC分类号：	E04H9/02; F16F15/04	主分类号：	E04H9/02; F16F15/04
申请人：	西安交通大学;
发明人：	黄幼玲; 陈守五; 张克猛; 党锡淇; 张陵; 张兴虎; 刘匀
地址：	710049陕西省西安市咸宁路28号
优先权：
专利代理机构：	西安交通大学专利事务所	代理人：	贾玉健;陈翠兰
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内容摘要

一种滚摆式地震隔振器,包括一球面底座,球面底座中间配置一圆弧,圆弧内滚动配置一滚球,滚球上放置一平底支承,平底支承由摩擦平板固定在球面底座上,在其运动范围内可形成一种滚振式运动,当地震发生时,由于频率比较大,可达到明显的隔振效果,且结构简单,可靠性高。

权利要求书

1：滚摆式地震隔振器，包括一球面底座(8)，本发明的特征，球面底座(8)中间配置一半径为R的圆弧(9)，圆弧(9)内滚动配置一半径为r的滚球(7)，滚球(7)上放置一平底支承(2) ，平底支承(2)由摩擦平板(6)固定在球面底座(8)上。
2：根据权利要求1所述的滚摆式地震隔振器，其特征在于，所说的平底支承(2)由摩擦平板(6)通过压紧弹簧(4)、调整螺钉 (3)固定在球面底座(8)上。
3：根据权利要求1，2所述的滚摆式地震隔振器，其特征在于，所说的调整螺钉(3)与摩擦平板(6)之间配置一限位器(5)。
4：根据权利要求1所述的滚摆式地震隔振器，其特征在于，所说的圆弧(9)的半径R与滚球(7)的半径按以下关系配置：，其中，f n 为建筑平台(1)的固有频率，W为建筑平台(7)的重量，N s 为摩擦平板(6)对平底支承(2)的正压力

说明书

滚摆式地震隔振器
    本发明涉及一种地震隔振器，特别涉及一种滚摆式地震隔振器。

    预防地震灾害，一直认为是个技术难题，现在多用橡胶、钢板叠层，形成柱状，以支承房屋建筑。当地震时，橡胶各层的剪切变形会缓和地基的摇晃运动，由于它需要建造一个地下室，费用大，很难应用于一般民用建筑。

    目前日本推出的滚球式免震装置是，滚球在圆锥面上滚动，房基与滚球间利用一窝小滚珠，以实现二者之间的相对运动。阻尼力来自唧筒式阻尼器，这种方案结构复杂，滚球极容易压碎，可靠性差。

    本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种滚摆式地震隔振器，在其运动范围内形成一种滚摆运动，当地震发生时，由于频率比较大，可达到明显的隔振效果，且可靠性高，结构简单。

    图1是本发明的结构原理图。

    图2是本发明实施例的实验数据图。

    下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细的说明。

    参见图1，本发明包括一球面底座8，球面底座8中间配置有一半径为R的圆弧9，圆弧9内滚动配置一半径为r的滚球7，滚球7上放置一平底支承2，平底支承2由摩擦平板6通过压紧弹簧4、调整螺钉3固定在球面底座8上，调整螺钉3与摩擦平板6之间配置一限位器5。另外，图中，1是由平底支承2支承的建筑平台，半径R与r按以下关系配置：其中fn为建筑平台1，即振体的固有频率，W为建筑平台7的重量，Ns为摩擦平板6对平底支承2的正压力。

    滚球7下面与球面底座8接触，上面与平底支承2接触，当运动范围不大时，上、下接触点均属纯滚动。滚球7在小范围内滚动时，形成典型的滚动摆。摆动的固有频率主要决定于球面半径r。所以固有频率可以设计的很低。因而也容易获得较高的受迫振动频率比。平板支承2与摩擦平板6间地干摩擦，可以通过压紧弹簧调整。因而也容易获得最佳摩擦和最佳摩擦参数。这样也就为可能出现的共振区峰振幅提供了消除和控制方法。

    本隔振器结构简单，隔振效果优良，无易损件，无需经常维修，并具有一定的防风能力。遇特大风时，隔振器会自锁，风过后，会自动复位。

    参照图2，在力学性能试验中，输出、输出均为简谐波。输入代表地震，输出代表经隔振器后，建筑平台(即房基)所感受的地震。输出与输入之比(即输出/输入)代表传递率，表示隔振器效能。现把几种不同振体质量情况下的数据与曲线整理报告如下：

                  滚摆式地震隔振器测试数据表(部分)  振体  质量  (kg)  谐波  频率  (Hz)输入P-P加速度  (伽)输出P-P加速度  (伽)传递率  地震烈度    级传递曲线号  150  5.5 511.8 86.0 0.168 8级→4.4级ARH8  225  5.5 520.7 61.7 0.118 8级→4.9级ARH12  300  3.0 562.2 95.4 0.169 8.1级→5.5级ARH23