CN102839765A - 建筑用气垫式隔震方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种建筑用气垫式隔震方法及装置，它主要适用于工业厂房、民用建筑及桥梁等基础建设中的建筑用气垫式隔震方法及装置。该发明包括一设置有气体补偿装置的充气柱胎和设置有与充气柱胎匹配的柱辋装置的支撑柱和支撑连接机构，所述的充气柱胎是通过与支撑柱上的柱辋装置的定位匹配以及支撑连接机构的固锁支撑来达到气垫式吸能隔震目的的。该发明具有适应性强，结构简单，维护更换方便，地震时可保证建筑物受力均匀，抗振、抗冲击性能极佳，隔震效果理想，地震后恢复到原先位置的能力较强等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑用气垫式隔震方法及装置，它主要适用于工业厂房、民用建筑及桥梁等基础建设中的建筑用气垫式隔震方法及装置。
背景技术
目前，建筑用隔震方法及装置，通常采用的是叠层橡胶隔震、螺旋弹簧隔震、滑动转动隔震等方法；通常采用的隔震装置主要有普通叠层橡胶支座隔震器、普通滑动支座隔震器、高阻尼叠层橡胶支座隔震器、螺旋弹簧支座隔震器、回弹滑动支座隔震器、铅芯叠层橡胶支座隔震器、曲面转动支座隔震器等。通常采用的隔震装置虽能降低建筑物的地震反应，但隔震效果有限，且在地震后恢复到原先位置的能力较差，故实用中不能令人满意。
发明内容
为了克服现有的建筑用隔震方法及装置可靠性低、隔震效果不理想、地震后恢复到原先位置的能力较差、维护更换不方便等缺点，特提出一种结构简单、维护更换方便、可根据需要及监测数据在线调节气垫内部气体压力、震级较高时可自动泄压，吸收能量释放能量的功能较强，隔震效果理想、可保证建筑物受力均匀、地震后恢复到原先位置的能力较强的建筑用气垫式隔震方法及装置，以弥补目前的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种建筑用气垫式隔震方法，其特征在于该隔震方法是在建筑物的桩与柱之间、柱与柱之间、台与柱之间、墩与柱之间、柱与支座之间、柱与梁之间、支座与梁之间通过充气柱胎与支撑柱上的柱辋装置的匹配以及支撑连接机构的固锁支撑形成一个或多个充气气垫吸能隔震层，达到气垫式吸能隔震之目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种建筑用气垫式隔震装置，其特征在于该隔震装置包括至少一设置有气体补偿装置的与柱辋装置匹配的充气柱胎和至少一上面设置有至少一与充气柱胎匹配的柱辋装置的支撑柱和至少一上面设置有至少一与充气柱胎配合的支撑面的支撑连接机构，所述的充气柱胎是通过与支撑柱上的柱辋装置的定位匹配以及支撑连接机构的固锁支撑来达到气垫式吸能隔震目的的。
优选的是，所述充气柱胎上的气体补偿装置为至少一气门嘴。
当然，所述充气柱胎上的气体补偿装置还可包括智能监测系统、智能控制系统、智能充气系统等，可根据需要及监测数据在线控制调节气垫内部的气体压力；充气柱胎可以有环型、囊型等多种形状，当然，其形状最好是与支撑柱上的柱辋装置相对应相匹配的；所述的充气柱胎上最好设置有气体泄压装置，可以根据需要或预先设定选用一个或多个不同压力的泄压阀或其它泄压装置；所述的充气柱胎上最好是由内充气胎和外保护胎等组成；所述的柱辋装置可以是独立的柱辋装置，通过装配安装与支撑柱为一体的，亦可以是通过钢筋水泥的匹配浇注与支撑柱为一体的，还可以是直接与支撑柱加工成为一体的；所述的柱辋装置可以有多种形状，平底宽柱辋型较好；所述的支撑柱可以是建筑物的桩柱、台柱、墩柱、中柱、芯柱、角柱、梁柱、支柱等等；所述的支撑连接机构最好为便于充气柱胎维护保养、更换装卸的拼装式组合体，其中两半对称型组合体较好。
根据本发明，一种建筑用气垫式隔震装置，其工作原理及方法可以是将未充气的充气柱胎一一对位装入支撑柱上的柱辋装置的定位槽里，然后将两半对称型支撑连接机构对位对扣并通过连接螺栓同连接螺母的配合旋紧即将该隔震装置安装好，有些型号的该隔震装置还需通过地脚螺栓同地脚螺母的配合旋紧最后将该隔震装置安装好；该隔震装置及方法是在建筑物的桩与柱之间、柱与柱之间、台与柱之间、墩与柱之间、柱与支座之间、柱与梁之间、支座与梁之间通过气垫式隔震装置上的充气柱胎与支撑柱上的柱辋装置的匹配以及支撑连接机构的固锁支撑形成一个或多个充气气垫吸能隔震层，达到气垫式吸能隔震之目的。由气体(最好为空气)形成的气垫作为建筑物的保护支撑，在被保护物的有效部位形成一个或多个气垫隔震层，当建筑物受到地震冲击后，其冲击力能在瞬间很均匀地传递到闭合气体层空间的各点，每个点上均受到了大小相同的力，并形成了无穷个相对应的支撑点(受力方向相反)，使其作用在建筑物内部的冲击力大大减缓，且建筑物的桩与柱之间、柱与柱之间、台与柱之间、墩与柱之间、柱与支座之间、柱与梁之间、支座与梁之间受力均匀，当震级较高时可自动泄压，吸收能量释放能量的功能较强，并可通过气体补偿装置所辖智能监测系统、智能控制系统、智能充气系统等的协调配合，在线监测数据并及时调控各气垫层内部的气体压力，达到最佳的气垫式吸能隔震复位的效果。
一种建筑用气垫式隔震装置可以由多种材料，如金属、高分子材料以及钢筋水泥、橡胶等制成，可通过多种工艺，如模压、铸造、机加工、注塑、浇注等方法而成。该建筑用气垫式隔震装置的外形可根据需要而定，最好能多样化、标准化。
该发明具有下列主要优点：(1)适应性强，适用于工业厂房、民用建筑及桥梁等基础建设中的建筑用气垫式隔震方法及装置；(2)结构简单、维护更换方便、可根据需要及监测数据在线调节气垫内部气体压力，能确保安全、可靠；(3)材料易得，工艺简单，可标准化，能互换、通用；(4)地震时可保证建筑物受力均匀，抗振、抗冲击性能极佳，震级较高时可自动泄压，吸收能量释放能量的功能较强，隔震效果理想，地震后恢复到原先位置的能力较强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的一种实施例的装配使用(已充好气时)的示意的主剖视示意图；
图2为图1的左视示意图；
图3为图1的A放大示意图；
图4为图1的A-A剖视示意图；
图5为图1的B-B剖视示意图；
图6为图1的C-C剖视示意图；
图7为图1的一支撑柱的主局部剖视示意图；
图8为图7的俯视示意图；
图9为图10的仰视示意图；
图10为图1的另一支撑柱的主半剖视示意图；
图11为图12的右视示意图；
图12为图1的支撑连接机构(此为两半对称型支撑连接机构)的主视示意图；
图13为图11的俯视示意图；
图14为图11的仰视示意图；
图15为本发明的气垫式隔震装置在民用建筑中安装时的平面布置示意图(图中黑色圆点为本隔震装置)；
图16为本发明的另一种实施例的装配使用(已充好气，只是将图1中的两支撑柱之间的囊型充气柱胎改为叠层橡胶支座时)的装配使用的示意的主剖视示意图；
图17为图16的右视示意图；
图18为本发明的另一种实施例的装配使用(已充好气时)的示意的主剖视示意图；
图19为图18的右视示意图；
图20为图18的仰视示意图；
图21为图18的D-D剖视示意图；
图22为图18的B放大视示意图；
图23为图24的左视示意图；
图24为图18的支撑连接机构(此为两半对称型支撑连接机构)的主视示意图；
图25为图18的支撑柱的主半剖视示意图；
图26为图25的俯视示意图；
图27为本发明的另一种实施例的装配使用(已充好气，只是将图18中的两支撑柱之间的囊型充气柱胎改为叠层橡胶支座时)的示意的主剖视示意图；
图28为图27的右视示意图。
具体实施方式
请参照图1至图15。首先按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出由充气柱胎的内充气胎(9)和充气柱胎的外保护胎(10)组成的对位设置有气体补偿装置——气门嘴(4)和泄压阀(29)的环型的和囊型的充气柱胎(3)；同样，按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出上面设置有柱辋装置(2)的支撑柱(5)；加工出上面设置有支撑面(7)以及气门嘴过孔(16)、泄压阀过孔、连接螺栓孔(17)的支撑连接机构(6)的其中一种形式的两半对称型支撑连接机构(27)。然后先将护胎衬垫带(8)分别对位装入并固定在柱辋装置(2)的定位槽里，再将环型的和囊型的设置有气体补偿装置(4)和泄压阀(29)的充气柱胎的内充气胎(9)与充气柱胎的外保护胎(10)对位组装成充气柱胎(3)，而后将充气柱胎(3)依次对位装入支撑柱(5)上的柱辋装置(2)的定位槽里，然后将两半对称型支撑连接机构(27)对位对扣并通过连接螺栓(13)同连接螺母(14)的配合旋紧将气垫式隔震装置(1)安装好，最后通过气门嘴根据需要充入一定压力的气体，将气体补偿装置(4)所辖的智能监测系统、智能控制系统、智能充气系统等调试匹配好进入工作状态，并将泄压阀(29)调节好即可投入使用。若使用期间需检修更换时，可先将气体泄压或放掉，然后将支撑连接机构(6)上的连接螺母(14)旋松卸下，再将两半对称型支撑连接机构(27)分开取下，尔后将囊型充气柱胎(3)按操作规程卸下，再依次将环型充气柱胎(3)按操作规程卸下即可检修更换。图中(11)为钢丝圈、(12)为帘布层、(15)为弹簧垫圈、(16)为气门嘴过孔、(17)为连接螺栓孔、(28)为缓冲层。
请参照图16至图17。首先按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出由充气柱胎的内充气胎(9)和充气柱胎的外保护胎(10)组成的对位设置有气体补偿装置——气门嘴(4)和泄压阀(29)的环型的充气柱胎(3)；同样，按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出上面设置有柱辋装置(2)的支撑柱(5)；加工出上面设置有支撑面以及气门嘴过孔、泄压阀过孔、连接螺栓孔的支撑连接机构(6)的其中一种形式的两半对称型支撑连接机构；加工出在上连接板(23)与下连接板(24)之间设置有多层夹心的橡胶层(26)夹薄钢板层(25)的叠层橡胶支座。然后先将护胎衬垫带分别对位装入并固定在柱辋装置(2)的定位槽里，再将环型的设置有气体补偿装置(4)和泄压阀(29)的充气柱胎的内充气胎(9)与充气柱胎的外保护胎(10)对位组装成充气柱胎(3)，而后将充气柱胎(3)依次对位装入支撑柱(5)上的柱辋装置(2)的定位槽里，再将叠层橡胶支座通过上连接板(23)和下连接板(24)对位安装在两支撑柱之间，然后将两半对称型支撑连接机构对位对扣并通过连接螺栓(13)同连接螺母(14)的配合旋紧将气垫式隔震装置(1)安装好，最后通过气门嘴根据需要充入一定压力的气体，将气体补偿装置(4)所辖的智能监测系统、智能控制系统、智能充气系统等调试匹配好进入工作状态，并将泄压阀调节好即可投入使用。若使用期间需检修更换时，可先将气体泄压或放掉，然后将支撑连接机构(6)上的连接螺母(14)旋松卸下，再将两半对称型支撑连接机构分开并取下，尔后将叠层橡胶支座按操作规程卸下，再依次将环型充气柱胎(3)按操作规程卸下即可检修更换。
请参照图18至图26。首先按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出由充气柱胎的内充气胎(9)和充气柱胎的外保护胎(10)组成的对位设置有气体补偿装置——气门嘴(4)和泄压阀(29)的环型的和囊型的充气柱胎(3)；同样，按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出上面设置有柱辋装置(2)的支撑柱(5)；加工出上面设置有支撑面(7)以及气门嘴过孔(16)、泄压阀过孔、连接螺栓孔(17)的支撑连接机构(6)的其中一种形式的两半对称型支撑连接机构(27)。然后先将护胎衬垫带(8)分别对位装入并固定在柱辋装置(2)的定位槽里，再将环型的和囊型的设置有气体补偿装置(4)和泄压阀(29)的充气柱胎的内充气胎(9)与充气柱胎的外保护胎(10)对位组装成充气柱胎(3)，而后将充气柱胎(3)依次对位装入支撑柱(5)上的柱辋装置(2)的定位槽里，然后将两半对称型支撑连接机构(27)对位对扣并通过连接螺栓(13)同连接螺母(14)的配合旋紧以及地脚螺母(19)同地脚螺栓(18)的配合旋紧将气垫式隔震装置(1)安装好，最后通过气门嘴根据需要充入一定压力的气体，将气体补偿装置(4)所辖的智能监测系统、智能控制系统、智能充气系统等调试匹配好进入工作状态，并将泄压阀调节好即可投入使用。若使用期间需检修更换时，可先将气体泄压或放掉，然后将支撑连接机构(6)上的地脚螺母(19)以及连接螺母(14)旋松卸下，再将两半对称型支撑连接机构(27)分开并取下，尔后将囊型充气柱胎(3)按操作规程卸下，再依次将环型充气柱胎(3)按操作规程卸下即可检修更换。图中(11)为钢丝圈、(12)为帘布层、(15)为弹簧垫圈、(16)为气门嘴过孔、(17)为连接螺栓孔、(20)为地脚螺栓孔、(21)为加强筋、(30)为垫板。
请参照图27至图28。首先按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出由充气柱胎的内充气胎(9)和充气柱胎的外保护胎(10)组成的对位设置有气体补偿装置——气门嘴(4)和泄压阀(29)的环型的充气柱胎(3)；同样，按所需的规格、形状、尺寸、外观设计，加工出上面设置有柱辋装置(2)的支撑柱(5)；加工出上面设置有支撑面以及气门嘴过孔、泄压阀过孔、连接螺栓孔、地脚螺栓孔的支撑连接机构(6)的其中一种形式的两半对称型支撑连接机构；加工出在上连接板(23)与下连接板(24)之间设置有多层夹心的橡胶层(26)夹薄钢板层(25)的叠层橡胶支座。然后先将护胎衬垫带分别对位装入并固定在柱辋装置(2)的定位槽里，再将环型的设置有气体补偿装置(4)和泄压阀(29)的充气柱胎的内充气胎(9)与充气柱胎的外保护胎(10)对位组装成充气柱胎(3)，而后将充气柱胎(3)依次对位装入支撑柱(5)上的柱辋装置(2)的定位槽里，再将叠层橡胶支座通过上连接板(23)和下连接板(24)对位安装在两支撑柱之间，然后将两半对称型支撑连接机构对位对扣并通过连接螺栓(13)同连接螺母(14)的配合旋紧以及地脚螺母(19)同地脚螺栓(18)的配合旋紧将气垫式隔震装置(1)安装好，最后通过气门嘴根据需要充入一定压力的气体，将气体补偿装置(4)所辖的智能监测系统、智能控制系统、智能充气系统等调试匹配好进入工作状态，并将泄压阀调节好即可投入使用。若使用期间需检修更换时，可先将气体泄压或放掉，然后将支撑连接机构(6)上的地脚螺母(19)以及连接螺母(14)旋松卸下，再将两半对称型支撑连接机构分开并取下，尔后将叠层橡胶支座按操作规程卸下，再依次将环型充气柱胎(3)按操作规程卸下即可检修更换。图中(21)为加强筋、(30)为垫板。
Claims (3)
1.一种建筑用气垫式隔震方法，其特征在于该隔震方法是在建筑物的桩与柱之间、柱与柱之间、台与柱之间、墩与柱之间、柱与支座之间、柱与梁之间、支座与梁之间通过气垫式隔震装置上的充气柱胎与支撑柱上的柱辋装置的匹配以及支撑连接机构的固锁支撑形成一个或多个充气气垫吸能隔震层，达到气垫式吸能隔震之目的。
2.一种建筑用气垫式隔震装置，其特征在于该隔震装置包括至少一设置有气体补偿装置的与柱辋装置匹配的充气柱胎和至少一上面设置有至少一与充气柱胎匹配的柱辋装置的支撑柱和至少一上面设置有至少一与充气柱胎配合的支撑面的支撑连接机构，所述的充气柱胎是通过与支撑柱上的柱辋装置的定位匹配以及支撑连接机构的固锁支撑来达到气垫式吸能隔震目的的。
3.根据权利要求2所述的建筑用气垫式隔震装置，其特征在于，所述充气柱胎上的气体补偿装置为至少一气门嘴。
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| CN 201110165486 CN102839765A (zh) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | 建筑用气垫式隔震方法及装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN102852243A (zh) * | 2011-06-27 | 2013-01-02 | 张宁 | 建筑用气垫式吸能消能释能隔震减震方法及装置 |
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2011
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102852243A (zh) * | 2011-06-27 | 2013-01-02 | 张宁 | 建筑用气垫式吸能消能释能隔震减震方法及装置 |
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