一种复合型减隔震装置技术领域
本发明专利涉及建筑耗能减震技术领域，特别是一种复合型减隔震装置。
背景技术
地震时土木建筑结构的倒塌与破坏是导致人员伤亡的主要原因，减隔震技
术是一种提高结构抗震性能的有效手段，即通过设置在结构底部的减隔震装置
消耗或隔离输入的地震能量，从而到达减少地震能量进入上部结构。隔震橡胶
支座本身没有明显的阻尼性能，水平耗能能力相对较小，虽然隔震橡胶支座可
以提供较大的水平变形，但竖向抗拉能力较弱，并且当上部结构的水平位移超
过隔震支座的水平极限位移时，导致基础隔震结构的地震安全性降低，带来巨
大的人员伤亡和经济损失。因此需要一种复合型减隔震装置来解决现有技术中
阻尼比低，竖向抗拉能力不足，无法对水平极限剪切起到限位作用的问题，在
满足结构减隔震的前提下提高基础隔震结构的地震安全性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种使用空间小、阻尼比高、耗能能力
强的、具备限位能力的减隔震装置，解决了现有技术中阻尼比低，竖向抗拉能
力不足，无法对水平极限剪切起到限位作用的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：该复合型减隔震装置包括具有较好弹塑
性阻尼的异形复合构件、固定在隔震橡胶支座上、下两端的上连接板和下连接
板；所述异形复合构件至少有两件，以隔震橡胶支座为中心均布，其上下端分
别与所述的上连接板、下连接板固定连接；所述异形复合构件由异形软钢和阻
尼材料叠层复合而成。
所述异形复合构件的形状为S型、U型或者螺旋形；所述异形复合构件呈轴
对称或中心对称分布。
所述异形复合构件由异形软钢和橡胶通过硫化粘合而成。
所述阻尼材料为具有高阻尼或粘弹性阻尼的橡胶。
所述上连接板和下连接板形状为方形或圆形、尺寸相同且相互平行。
所述上连接板和下连接板分别与所述隔震橡胶支座接触的反面设有凹槽，
凹槽位置、尺寸、数量与异形复合构件连接部相适配。
所述异形软钢由至少两层组成，厚度为8～32mm，展开长度为2Tr～0.55D，
其中D和Tr分别为隔震橡胶支座的有效直径和橡胶层厚度；橡胶层位于软钢层
中间，数量与软钢层数相适配。
所述异形复合构件两端均设有连接部；所述连接部一端的与上连接板上的
凹槽部位固定连接，另一端与下连接板上的对应凹槽位置固定连接。
所述异形复合构件连接部与上、下连接板通过高强度螺栓或焊接方式固定
连接，其中螺栓高度不超过隔震橡胶支座封板的厚度。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果：
1)异形复合构件采用高阻尼或粘弹性阻尼橡胶材料与软钢叠层复合设计，
可根据层数设计，选择性增加异形复合构件的阻尼比，进而提高减隔震装置的
水平耗能能力，减少地震给主体结构带来的危害。
2)异形复合构件能够提高隔震橡胶支座的竖向抗拉能力。
3)异形复合构件的尺寸根据隔震橡胶支座的设计参数灵活设计，可对隔震
橡胶支座发生大变形时起到限位作用。
4)异形复合构件的使用对该隔震橡胶支座的等效水平刚度和竖向刚度影响
不大。
5)异形复合构件的数量及位置设计可以对隔震橡胶支座的水平耗能能力进
行调整。
附图说明
图1为本发明复合型减隔震装置的结构示意图；
图2为本发明实施例1的俯视示意图；
图3为本发明实施例2的俯视示意图；
图中：1-隔震橡胶支座,2-异形复合构件,21-螺栓，22-异形软钢,23-阻尼
材料,24-连接部,31-上连接板,32-下连接板,33-凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是
全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造
性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一种复合型减隔震装置，包括具有较好弹塑性阻尼的异形复
合构件2、固定在隔震橡胶支座1上、下两端的上连接板31和下连接板32；异
形复合构件2至少有两件，以隔震橡胶支座1为中心均布，其上下端分别与所
述的上连接板31、下连接板32固定连接；异形复合构件2由异形软钢22和阻
尼材料23叠层复合而成。异形复合构件2的形状为S型、U型或者螺旋形；异
形复合构件2呈轴对称或中心对称分布。异形复合构件2由异形软钢22和阻尼
材料23通过硫化粘合而成。阻尼材料23为具有高阻尼或粘弹性阻尼的橡胶。
上连接板31和下连接板32形状为方形或圆形、尺寸相同且相互平行。上连接
板31和下连接板32分别与所述隔震橡胶支座1接触的反面设有凹槽33，凹槽
33位置、尺寸、数量与异形复合构件连接部24相适配。异形软钢22由至少两
层组成，厚度为8～32mm，展开长度为2Tr～0.55D，其中D和Tr分别为隔震橡
胶支座的有效直径和橡胶层厚度；橡胶层位于软钢层中间，数量与软钢层数相
适配。异形复合构件2两端均设有连接部24；连接部一端的与上连接板31上的
凹槽33部位固定连接，另一端与下连接板32上的对应凹槽33位置固定连接。
异形复合构件2的连接部24与上、下连接板通过高强度螺栓21或焊接方式固
定连接，其中螺栓21高度不超过隔震橡胶支座1封板的厚度。
如图2所示的复合型减隔震装置实施例1，包括上连接板31、下连接板32、
隔震橡胶支座1、异形复合构件2。隔震橡胶支座1(规格为Ф600)位于装置的
中心位置，通过高强度螺栓21与上连接板31、下连接板32固定连接。异形复
合构件2由四件组成，围绕隔震橡胶支座1呈中心对称，且与上下连接板通过
高强度螺栓21固定连接。异形复合构件2由异形软钢22和橡胶叠层硫化粘合
而成，呈S型。异形软钢22由两层组成，厚度为16mm，展开长度为330mm(0.55D)；
橡胶位于异形软钢层32中间，橡胶为高阻尼橡胶材料或粘弹性阻尼橡胶材料。
上连接板31、下连接板32为方形，尺寸相同且相互平行。上连接板31、下连
接板32与隔震橡胶支座2接触的反面设有四个凹槽33，凹槽33位置处于上连
接板31、下连接板32四条边的中心，且与所述异形复合构件连接部24尺寸相
适配。异形复合构件2两端均设有连接部24。其中一端的连接部与上连接板31
一边的中间凹槽33部位固定连接，另一端的连接部与下连接板32对应凹槽33
位置固定连接。
如图3所示的减隔震装置实施例2，与实施例1不同的是，凹槽33位置处
于上连接板31与下连接板32的对角线上的四个端头，且与所述异形复合构件2
的连接部24尺寸相适配。异形复合构件2两端均设有连接部24。其中一端的连
接部24与上连接板31上的一端头凹槽33部位固定连接，另一端的连接部24
与下连接板32上对应凹槽33位置固定连接。
当地震来临时，隔震橡胶支座1、异形复合构件2一起发挥隔震作用，隔震
橡胶支座1提供水平向位移；异形复合构件2提供较好的滞回耗能能力、极限
位移时提供限位保护，保护上部结构免受地震破坏。
本发明原理是：将隔震橡胶支座1和异形复合构件2组合使用，发挥二者的
协同作用。该装置中除隔震橡胶支座1可提供较大的耗能能力外，异形复合构件
2中异形软钢22和阻尼材料23的使用，也可提供较大的阻尼比、水平耗能能力以
及竖向抗拉能力，利用钢材弹性变形及塑性滞回特性，小震时，结构处于弹性
状态，大震时，结构进入非弹性状态，产生较大的阻尼，有效对地震波进行缓
冲，将地震能量通过异形复合构件2往复弹性变形来耗散，极限位移时提供限位
保护，有效保护了上部结构免受地震破坏。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发
明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发
明的保护范围之内。