CN102409777A - 一种结构三维隔震和抗倾覆装置 - Google Patents

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祁皑
王宇迅
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Abstract

本发明涉及一种结构三维隔震和抗倾覆装置，该装置的主体机构由叠层橡胶隔震支座与弹簧隔震支座串联构成，所述主体机构的上、下侧分别设置有上连接板和下连接板，其特征在于：所述上连接板和下连接板之间设置有绕主体机构四周均布的抗拉钢丝绳，所述抗拉钢丝绳沿水平方向的极限变形量大于主体机构的水平剪切弹性变形量。本发明提高普通三维隔震装置的抗拉强度，以抵御地震中高层建筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力；同时，本发明采用的是外接抗拉钢丝绳，便于安装和更换，且更换费用较低。

Description

一种结构三维隔震和抗倾覆装置
技术领域
本发明涉及一种结构三维隔震和抗倾覆装置。
背景技术
2006年9月11日国知局授权公告了“改进型三维隔震支座”实用新型专利，该专利所披露的技术方案是由叠层橡胶隔震支座与复合蝶形弹簧隔震支座串接构成，其特征是所述橡胶垫体内绕对称中心线环形均布至少三只柔性抗拉构件，该柔性抗拉构件的中部弯曲置于橡胶垫的中心孔内，两头固定在橡胶垫的上下两端面上；所述柔性抗拉构件的伸展长度不大于橡胶垫的拉伸弹性变形量；所述叠层橡胶隔震支座的下连接板设在复合蝶形弹簧上，所述的导向套的上端向内延伸-环形翼缘将下连接板卡在其内，环形翼缘与下联接板之间设有环形缓冲垫。
2007年8月29日国知局授权公告了“一种具有抗拉作用的叠层橡胶隔震支座”的实用新型专利，该专利方案的特征是在橡胶垫体内绕对称中性线环形均布至少三只柔性抗拉构件，该柔性抗拉构件的中部弯曲置于橡胶垫的中心孔内，两头固定在橡胶垫的上下两端面上，并要求柔性抗拉件的伸展长度不大于橡胶垫的拉伸弹性变形量。上述专利方案具有较大抗拉能力，可有效地保护橡胶垫和隔震支座整体不被破坏，大大提高高层隔震建筑物抗摇摆甚至倾覆的能力。
上述两专利虽然能相对有效的抵御地震中高层隔震建筑物的摇摆甚至倾覆所产生的拉力，但由于其柔性抗拉构件内置，使得支座的抗拉能力受到限制，而且维护及更换不方便，在遭受地震后，需要更换整个支座，不经济。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提高三维隔震装置的抗拉强度，以抵御地震中高层建筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力；与此同时，本发明采用的是外接钢丝绳，便于安装和更换，且更换费用较低。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种结构三维隔震和抗倾覆装置，该装置的主体机构由叠层橡胶隔震支座与弹簧隔震支座串联构成，所述主体机构的上、下侧分别设置有上连接板和下连接板，其特征在于：所述上连接板和下连接板之间设置有绕主体机构四周均布的抗拉钢丝绳，所述抗拉钢丝绳沿水平方向的极限变形量大于主体机构的水平剪切弹性变形量。
上述上连接板和下连接板的翼缘上对应均布（上下错位均布）有若干个用于穿设抗拉钢丝绳的拉环。
上述抗拉钢丝绳为一条交错穿设于上、下连接板的拉环上的钢丝绳，且所述钢丝绳的两端部固定在一起，形成一个闭合的钢丝环。
上述叠层橡胶隔震支座包括由橡胶和钢板经模压硫化构成的橡胶垫，所述橡胶垫的上、下端部分别设置有上封板和下封板。
上述弹簧隔震支座包括设置在下连接板上的导向套以及设置在导向套内腔的螺旋弹簧、蝶形弹簧或环形弹簧，所述螺旋弹簧、蝶形弹簧或环形弹簧的上端设置有位于导向套内的连接板，所述导向套的上端向内延伸一用于将连接板卡在其内的环形凸缘，所述环形凸与连接板之间设有环形缓冲垫，所述连接板与下封板经螺栓固定连接。
上述导向套下端经螺栓连接件与下连接板固定连接。
本发明具有以下优点：一是整体结构简单，有利于降低制造成本，同时也便于产品的推广使用；二是安装和维修方便，有利于提高施工效率；三是提高三维隔震装置的抗拉强度，以抵御地震中高层建筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力。
附图说明
图1为本发明的实施例的采用螺旋弹簧的结构示意图。
图2为本实施例受水平作用力和竖向压力联合作用下的变形状态示意图。
图3为本发明的实施例的采用环形弹簧的结构示意图。
图中：1为上连接板，2为螺栓，3为上封板，4为钢板，5为橡胶，6为环形凸缘，7为橡胶保护层，8为下封板，9为连接板，10为环形缓冲垫，11为导向套，12为螺旋弹簧，13为连接孔，14为叠层橡胶隔震支座，15为弹簧隔震支座，16为抗拉钢丝绳，17为拉环，18为下连接板，19为螺栓连接件，20为环形弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
本发明的一种结构三维隔震和抗倾覆装置，参看图1和图2，该装置的主体机构由叠层橡胶隔震支座14与弹簧隔震支座15串联构成，所述主体机构的上、下侧分别设置有上连接板1和下连接板18，其特征在于：所述上连接板1和下连接板18之间设置有绕主体机构四周错位均布的抗拉钢丝绳16，所述抗拉钢丝绳16沿水平方向的极限变形量大于主体机构的水平剪切弹性变形量。
上述上连接板1和下连接板18的边缘上对应均布（上下错位均布）有若干个用于穿设抗拉钢丝绳的拉环17，在本实施例中，上连接板1和下连接板18上均设置有四个拉环17，所述拉环17距上连接板1或下连接板18外边缘的距离为20mm，所述拉环17距连接孔13的距离为30mm。
上述抗拉钢丝绳16为一条交错穿设于上、下连接板的拉环17上的钢丝绳，且所述钢丝绳的两端部固定在一起，形成一个闭合的钢丝环。
上述叠层橡胶隔震支座14包括由橡胶5和钢板4经模压硫化构成的橡胶垫，在硫化的过程中其周边自然形成橡胶保护层7，所述橡胶垫的上、下端部分别设置有上封3和下封板8。
上述弹簧隔震支座15包括设置在下连接板18上的导向套11以及设置在导向套11内腔的螺旋弹簧12，图1和2中仅以一螺旋弹簧12为例说明，但不局限与此，在实际使用过程中，可根据实际的载荷大小在螺旋弹簧12内在套置至少一组的辅助螺旋弹簧，所述螺旋弹簧12的上端设置有位于导向套11内的连接板9，所述导向套11的上端向内延伸一用于将连接板卡在其内的环形凸缘6，所述环形凸缘6与连接板9之间设有环形缓冲垫10，所述连接板9与下封板8经螺栓固定连接。
上述导向套下端经螺栓连接件19与下连接板固定连接。
如图3所示，在另一较佳实施例中，上述弹簧隔震支座15包括设置在下连接板18上的导向套11以及设置在导向套11内腔的环形弹簧20，所述环形弹簧20的上端设置有位于导向套11内的连接板9，所述导向套11的上端向内延伸一用于将连接板卡在其内的环形凸缘6，所述环形凸缘6与连接板9之间设有环形缓冲垫10，所述连接板9与下封板8经螺栓固定连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种结构三维隔震和抗倾覆装置，该装置的主体机构由叠层橡胶隔震支座与弹簧隔震支座串联构成，所述主体机构的上、下侧分别设置有上连接板和下连接板，其特征在于：所述上连接板和下连接板之间设置有绕主体机构四周均布的抗拉钢丝绳，所述抗拉钢丝绳沿水平方向的极限变形量大于主体机构的水平剪切弹性变形量。
2.根据权利要求1所述的一种结构三维隔震和抗倾覆装置，其特征在于：所述上连接板和下连接板的翼缘上错位均布有若干个用于穿设抗拉钢丝绳的拉环。
3.根据权利要求2所述的一种结构三维隔震和抗倾覆装置，其特征在于：所述抗拉钢丝绳为一条交错穿设于上、下连接板的拉环上的钢丝绳，且所述钢丝绳的两端部固定在一起，形成一个闭合的钢丝环。
4.根据权利要求1所述的一种一种结构三维隔震和抗倾覆装置，其特征在于：所述叠层橡胶隔震支座包括由橡胶和钢板经模压硫化构成的橡胶垫，所述橡胶垫的上、下端部分别设置有上封板和下封板。
5.根据权利要求1所述的一种结构三维隔震和抗倾覆装置，其特征在于：所述弹簧隔震支座包括设置在下连接板上的导向套以及设置在导向套内腔的螺旋弹簧、蝶形弹簧或环形弹簧，所述螺旋弹簧、蝶形弹簧或环形弹簧的上端设置有位于导向套内的连接板，所述导向套的上端向内延伸一用于将连接板卡在其内的环形凸缘，所述环形凸与连接板之间设有环形缓冲垫，所述连接板与下封板经螺栓固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种结构三维隔震和抗倾覆装置，其特征在于：所述导向套下端经螺栓连接件与下连接板固定连接。
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