CN103074948A

CN103074948A - 一种抗拉拔装置

Info

Publication number: CN103074948A
Application number: CN2013100492321A
Authority: CN
Inventors: 何家荣; 资道铭; 叶明坤; 蒙华昌; 韦胜顺; 李坤; 苏兰清; 韦谋超
Original assignee: Liuzhou Orient Engineering Rubber Products Co Ltd
Current assignee: Liuzhou Orient Engineering Rubber Products Co Ltd
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2013-05-01

Abstract

一种抗拉拔装置，包括上、下连接板、分别与上、下连接板连接的上、下层滑动机构、以及连接于上、下层滑动机构之间的中间层，所述上层滑动机构与下层滑动机构结构相同、背向安装、滑动方向相互垂直。所述上（下）层滑动机构包括n套平行安装的上（下）导轨以及与上（下）导轨滑动配合的上（下）滑块，上导轨的顶面连接上连接板，下导轨的顶面连接下连接板，所述中间层分别与上滑块和下滑块的底面连接。该抗拉拔装置在地震或风荷载作用时，可抵抗建筑结构较大的上拔力，同时满足隔震结构滑移，抵抗倾覆力矩，提高建筑结构的抗倾斜或摇晃的能力，配合中间隔震橡胶支座和阻尼器使用，可形成基础隔震体系，提供抵抗和平衡结构水平倾斜力矩的能力。

Description

一种抗拉拔装置

技术领域

本发明涉及一种高层工程建筑使用的减隔震装置，尤其涉及一种抗拉拔装置。

背景技术

由于城市建设的发展，高层和超高层建筑越来越多，高层和超高层建筑是高宽比比较大的结构物，在地震等强大外力作用下加速度和位移均较大，会引发建筑倾斜，当倾斜较大时会造成建筑倾覆，危及建筑和人身安全；另外大风也会引起建筑摇晃，导致人们恐慌不安，建筑越高，地震和风引起摇晃越发明显，如何解决倾斜和摇晃等问题是高层建筑抗震的关键问题。

为了解决对高宽比比较大的高层及超高层隔震建筑或是其他工程结构在地震或风荷载作用下出现的倾斜或是晃动等问题，建筑物的结构设计历来都以抗震设计法为主，这种抗震设计致力于保证结构本身具有足够的强度、刚度和延性，以达到减轻地震灾害的目的，但这种设计所付出的代价巨大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的技术和使用需求，提供一种经济适用的、能抵抗建筑物倾斜和摇晃等现象的抗拉拔装置，以克服上述已有技术所存在的不足。

本发明采取的技术方案是：一种抗拉拔装置，包括上、下连接板、分别与上、下连接板连接的上层滑动机构和下层滑动机构、以及连接于上层滑动机构与下层滑动机构之间的中间层，所述上层滑动机构与下层滑动机构结构相同、背向安装、滑动方向相互垂直；所述上层滑动机构包括n套平行安装的上导轨以及与上导轨滑动配合的上滑块，所述下层滑动机构包括n套平行安装的下导轨以及与下导轨滑动配合的下滑块，所述上导轨的顶面连接上连接板，所述下导轨的顶面连接下连接板，所述中间层分别与上滑块和下滑块的的底面连接，上述n为1～6之间的任意整数。

其进一步的技术方案是：所述上滑块和下滑块或采用螺栓、或采用焊接的方式与中间层连接。

其更进一步的技术方案是：所述上导轨和下导轨为“工”字形导轨，上滑块和下滑块中间开有与“工”字形导轨滑动配合的“凹”形滑槽，“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的面设置为滑面，“凹”形滑槽与“工”字形导轨滑动配合的面设置为滑面。

其更进一步的技术方案是：所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面为平面，“凹”形滑槽与 “工”字形导轨滑动配合的滑面，其形状与“工”字形导轨对应：亦为平面，“工”字形导轨滑面与“凹”形滑槽滑面之间设置摩擦副。

其又进一步的技术方案是：所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面为圆弧面，“凹”形滑槽与 “工”字形导轨滑动配合的滑面，其形状与“工”字形导轨对应：亦为圆弧面，“工”字形导轨滑面与“凹”形滑槽滑面之间设置摩擦副。

其又进一步的技术方案是：所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面为部分平面、部分圆弧面，“凹”形滑槽与 “工”字形导轨滑动配合的滑面，其形状与“工”字形导轨对应：亦为部分平面、部分圆弧面。

所述摩擦副为SF-1三层复合板、或为不锈钢板、或为聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯，所述摩擦副通过焊接、或螺钉、或锚接、或粘结的方式紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上。

所述摩擦副为滚珠或圆柱滚子，所述滚珠或圆柱滚子紧贴在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上。

由于采用上述技术方案，本发明之一种抗拉拔装置具有如下有益效果：

1．本发明之一种抗拉拔装置由上下两层相互垂直的导轨和滑块连接而成，导轨与滑块滑动配合的滑面之间设置了摩擦副，再通过中间层的调节，可传递上部结构的竖向压力，在地震或是风荷载作用下，该装置可在隔震层水平方向产生任意角度的相对位移，当隔震结构产生倾斜或摇晃时，滑块和导轨的配合既能够抵抗建筑较大的上拔力，抑制高层隔震建筑发生倾斜或是晃动现象，同时又能满足隔震结构滑移，抵抗倾覆力矩，从而提高高层建筑等结构的抗倾斜或摇晃的能力，避免隔震橡胶支座出现拉应力，有效延长隔震橡胶支座的使用寿命，确保高层建筑等工程结构的安全。

2．本发明之一种抗拉拔装置，通过对其设置在结构基础隔震层的四周，配合中间的隔震橡胶支座和阻尼器等使用，形成基础隔震体系，对结构进行保护，这种技术措施可以提供抵抗和平衡结构水平倾斜力矩的能力，同时不妨碍其他隔震器的隔震效果，既可应用于高层、超高层建筑的隔震和减震，同时也可应用于其他工程结构的隔震和减震领域。

3．本发明之一种抗拉拔装置设计科学、结构紧凑、安装使用方便。

下面结合附图和实施例对本发明之一种抗拉拔装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图2：本发明实施例一之一种抗拉拔装置结构示意图；

图1-主视图，图2-图1之左视图；

图3～图4：本发明实施例二之一种抗拉拔装置结构示意图：

图3-主视图，图4-图3之左视图；

图5～图6：本发明实施例三之一种抗拉拔装置结构示意图：

图5-主视图，图6-图5之左视图；

图7～图8：本发明实施例四之一种抗拉拔装置结构示意图：

图7-主视图，图8-图7之左视图；

图9～图10：本发明实施例五之一种抗拉拔装置结构示意图：

图9-主视图，图10-图9之左视图；

图11～图12：本发明实施例六之一种抗拉拔装置结构示意图：

图11-主视图，图12-图11之左视图；

图13～图14：弧形滑面之一种抗拉拔装置结构示意图：

图13-主视图，图14-图13之左视图。

图中：

1—上连接板，2—上导轨，3—上滑块，4—中间层，5—下滑块，6—下导轨，7—下连接板，8、10—安装螺栓，9—摩擦副。

具体实施方式

实施例一

一种抗拉拔装置，包括上、下连接板、分别与上、下连接板连接的上层滑动机构和下层滑动机构、以及连接于上层滑动机构与下层滑动机构之间的中间层4，所述上层滑动机构与下层滑动机构结构相同、背向安装、滑动方向相互垂直。

所述上层滑动机构包括1套平行安装的上导轨2以及与上导轨滑动配合的上滑块3，所述下层滑动机构包括1套平行安装的下导轨6以及与下导轨滑动配合的下滑块5，所述上导轨2的顶面连接上连接板1，所述下导轨6的顶面连接下连接板7，所述上滑块3与下滑块5背向安装，所述中间层4分别与上滑块3和下滑块5的底面连接。

所述上滑块3和下滑块5采用焊接的方式与中间层4连接。

所述上导轨2和下导轨6为“工”字形导轨，上滑块3和下滑块5中间开有与“工”字形导轨滑动配合的“凹”形滑槽，“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的面设置为滑面，该滑面为平面，“凹”形滑槽与“工”字形导轨滑动配合的面设置为滑面，该滑面形状与“工”字形导轨对应：亦为平面，“工”字形导轨与“凹”形滑槽的滑面之间设置摩擦副9，所述摩擦副9由SF-1三层复合板构成，所述SF-1三层复合板通过焊接或是螺钉紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上（参见图1和图2）。

实施例二

一种抗拉拔装置，其基本结构与实施例一相同，包括上、下连接板、分别与上、下连接板连接的上层滑动机构和下层滑动机构、以及连接于上层滑动机构与下层滑动机构之间的中间层4，所述上层滑动机构与下层滑动机构结构相同、背向安装、滑动方向相互垂直。

所不同的是：所述上层滑动机构包括1套平行安装的上导轨2以及与上导轨滑动配合的上滑块3，所述下层滑动机构包括2套平行安装的下导轨6以及与下导轨滑动配合的下滑块5，所述上导轨2的顶面连接上连接板1，所述下导轨6的顶面连接下连接板7，所述上滑块3和下滑块5背向安装，所述中间层4分别与上滑块3和下滑块5的底面连接。

所述上滑块3和下滑块5与中间层4的连接方式，上、下导轨以及上、下滑块的结构及配合方式，均与实施例一相同（参见图3和图4）。

实施例三

所不同的是：所述上层滑动机构包括2套平行安装的上导轨2以及与上导轨滑动配合的上滑块3，所述下层滑动机构包括2套平行安装的下导轨6以及与下导轨滑动配合的下滑块5，所述上导轨2的顶面连接上连接板1，所述下导轨6的顶面连接下连接板7，所述上滑块3与下滑块5背向安装，所述中间层4分别与上滑块3和下滑块5的底面连接。

所述上滑块3和下滑块5与中间层4的连接方式，上、下导轨以及上、下滑块的结构及配合方式，均与实施例一相同（参见图5和图6）。

实施例四

所述上层滑动机构包括1套平行安装的上导轨2以及与上导轨滑动配合的上滑块3，所述下层滑动机构包括1套平行安装的下导轨6以及与下导轨滑动配合的下滑块5，所述上导轨2的顶面连接上连接板1，所述下导轨6的顶面连接下连接板7，所述上滑块3与下滑块5背向安装，所述中间层4分别与上滑块3下滑块5的底面连接。

所述上滑块3和下滑块5采用焊接的方式与中间层4连接。

所述上导轨2和下导轨6为“工”字形导轨，上滑块3和下滑块5中间开有与“工”字形导轨滑动配合的“凹”形滑槽。

所不同的是：所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面为圆弧面，“凹”形滑槽与 “工”字形导轨滑动配合的滑面，其形状与“工”字形导轨对应：亦为圆弧面，“工”字形导轨滑面与“凹”形滑槽滑面之间设置摩擦副，所述摩擦副由聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯构成，所述聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯通过粘结紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上（参见图7和图8）。

实施例五

所述上滑块3和下滑块5采用焊接的方式与中间层4连接。

所不同的是：所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面部分为平面、部分为圆弧面、即“工”字形导轨底梁两侧滑面为圆弧形突台，其余滑面为平面，“凹”形滑槽与 “工”字形导轨滑动配合的滑面，其形状与“工”字形导轨对应：亦为部分平面、部分圆弧面；所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的平面滑面部分之间设置的摩擦副为SF-1三层复合板、或为不锈钢板、或为聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯，所述摩擦副通过焊接、或螺钉、或锚接、或粘结的方式紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上；所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面圆弧面部分之间摩擦副为聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯，所述摩擦副通过粘接的方式紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上（参见图9～图10）。

实施例六

一种抗拉拔装置，其基本结构与实施例五相同，所不同的是：所述“工”字形导轨与“凹” “工”字形导轨底梁两侧滑面为圆弧形凹槽，其余为平面（参见图11～图12）。

上述实施例中，或是：上层滑动机构由1套横向的导轨和滑动块构成，下层滑动机构由1套纵向的导轨和滑动块构成，从而构成一种其投影为“十”字形的抗拉拔装置。或是：上层滑动机构由1套或2套横向的导轨和滑动块构成，下层滑动机构由2套或1套纵向的导轨和滑动块构成，从而构成一种其投影为 “±”形的抗拉拔装置。

在实际应用中可根据需要设计成以下方式：

1．上层滑动机构由两套横向平行的导轨和滑动块构成，下层滑动机构由两套纵向平行的导轨和滑动块构成，从而构成一种其投影为“#”形的抗拉拔装置；

2．上层滑动机构由n套横向平行的导轨和滑动块构成，下层滑动机构由n套纵向平行的导轨和滑动块构成，n为1～6之间的任意整数。

作为上述实施例的变换：

1．导轨与滑块滑动配合的滑面之间所设置的摩擦副可根据不同情况选择采用SF-1三层复合板，或采用不锈钢板、或采用聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯，或采用滚珠或圆柱滚子：

所述摩擦副采用SF-1三层复合板时，通过焊接或是螺钉将其紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上；

所述摩擦副才采用不锈钢板时，通过焊接或锚接的方式将其紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上；

所述摩擦副采用聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯时，通过粘结或是螺钉将其紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上；

所述摩擦副采用滚珠或圆柱滚子时，将所述滚珠或圆柱滚子紧贴在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上。

2．所述上滑块3和下滑块5采用焊接的方式与中间层4连接，也可采用螺栓的方式连接。

3．所述中间层4的材料或是橡胶材料、软钢，或是塑料以及其复合材料；中间层4的材料为软钢时，上滑块3和下滑块5采用焊接方式与中间层连接，可提供较大的竖向刚度，承受上部的竖向承载力；中间层4的材料是橡胶时，上滑块3和下滑块5采用螺栓的方式与中间层连接，此时可提供较小的竖向刚度和较大转角，满足结构竖向压缩变形、整体偏转和隔震橡胶支座的使用。

4．上述实施例中，所述“工”字形导轨以及上滑块3和下滑块5沿导轨滑动方向均为水平面，在实际应用中也可使用圆弧状的“工”字形导轨以及上滑块3和下滑块5，即“工”字形导轨以及上滑块3和下滑块5沿导轨滑动方向均为圆弧面（参见图13～图14），这样在地震或是风荷载作用下，可提供一定的转动力矩。

Claims

1.一种抗拉拔装置，其特征在于：所述装置包括上、下连接板、分别与上、下连接板连接的上层滑动机构和下层滑动机构、以及连接于上层滑动机构与下层滑动机构之间的中间层（4），所述上层滑动机构与下层滑动机构结构相同、背向安装、滑动方向相互垂直；

所述上层滑动机构包括n套平行安装的上导轨（2）以及与上导轨滑动配合的上滑块（3），所述下层滑动机构包括n套平行安装的下导轨（6）以及与下导轨滑动配合的下滑块（5），所述上导轨（2）的顶面连接上连接板（1），所述下导轨（6）的顶面连接下连接板（7），所述上滑块（3）与下滑块（5）背向安装，所述中间层（4）分别与上滑块（3）和下滑块（5）的底面连接，上述n为1～6之间的任意整数。

2.根据权利要求2所述的一种抗拉拔装置，其特征在于：所述上滑块（3）和下滑块（5）采用螺栓、或采用焊接的方式与中间层（4）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种抗拉拔装置，其特征在于：所述上导轨（2）和下导轨（6）为“工”字形导轨，上滑块（3）和下滑块（5）中间开有与“工”字形导轨滑动配合的“凹”形滑槽，“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的面设置为滑面，“凹”形滑槽与“工”字形导轨滑动配合的面设置为滑面。

4.根据权利要求3所述的一种抗拉拔装置，其特征在于：所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面为平面，“凹”形滑槽与 “工”字形导轨滑动配合的滑面，其形状与“工”字形导轨对应：亦为平面，“工”字形导轨与“凹”形滑槽的滑面之间设置摩擦副。

5.根据权利要求3所述的一种抗拉拔装置，其特征在于：所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面为圆弧面，“凹”形滑槽与 “工”字形导轨滑动配合的滑面，其形状与“工”字形导轨对应：亦为圆弧面，“工”字形导轨与“凹”形滑槽的滑面之间设置摩擦副。

6.根据权利要求3所述的一种抗拉拔装置，其特征在于：所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面为部分平面、部分圆弧面，“凹”形滑槽与 “工”字形导轨滑动配合的滑面，其形状与“工”字形导轨对应：亦为部分平面、部分圆弧面，“工”字形导轨与“凹”形滑槽的滑面之间设置摩擦副。

7.根据权利要求4所述的一种抗拉拔装置，其特征在于：所述摩擦副为SF-1三层复合板、或为不锈钢板、或为聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯，所述摩擦副通过焊接、或螺钉、或锚接、或粘结的方式紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上。

8.根据权利要求4所述的一种抗拉拔装置，其特征在于：所述摩擦副为滚珠或圆柱滚子，所述滚珠或圆柱滚子紧贴在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上。

9.根据权利要求5所述的一种抗拉拔装置，其特征在于：所述摩擦副为聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯，所述摩擦副通过粘结的方式紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上。

10.根据权利要求6所述的一种抗拉拔装置，其特征在于：所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面平面部分之间的摩擦副为SF-1三层复合板、或为不锈钢板、或为聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯，所述摩擦副通过焊接、或螺钉、或锚接、或粘结的方式紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上；所述“工”字形导轨与“凹”形滑槽滑动配合的滑面圆弧面部分之间摩擦副为聚四氟乙烯板或改性超高分子量聚乙烯，所述摩擦副通过粘结的方式紧固在上、下导轨以及上、下滑块的滑面上。