CN104879437A - 一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，包括以下阶段：第一阶段，带铅芯层的丁腈橡胶垫侧向变形耗能；第二阶段，滑移层交替排列的钢板和特氟龙板侧向滑移耗能；第三阶段，限位板侧向滑移耗能；第四阶段，高强锚固螺栓变形耗能。此方法采用四个阶段的多道防线的隔振设计，利用丁腈橡胶垫侧向变形、铅芯层侧向滑移、滑移层的钢板和特氟龙板侧向滑移以及高强锚固螺栓变形多种方式复合耗能隔振，能非常有效地耗能隔振，另外滑移层采用钢板和特氟龙板交替排列，在保证滑移层刚度的同时有效地增加了滑移层的柔性，丁腈橡胶垫内部设置多层铅芯层，在保证丁腈橡胶垫的柔性的同时，提高了丁腈橡胶垫的刚性。
Description
技术领域
本发明属于建筑设备的隔振领域，具体涉及一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法。
背景技术
目前大中型建筑设备缺少隔振结构，当出现地震时，会使建筑设备产生振动，另外，大中型建筑设备中的许多振动设备也会带来巨大振动，外界其它因素也会使建筑设备本身产生振动，一方面，这些振动对建筑设备的损坏比较大，影响建筑设备的寿命，另一方面，许多大中型建筑设备本身需要一个无振动环境或微振动环境。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，包括以下阶段：
第一阶段，带铅芯层的丁腈橡胶垫侧向变形耗能；
第二阶段，滑移层交替排列的钢板和特氟龙板侧向滑移耗能；
第三阶段，限位板侧向滑移耗能；
第四阶段，高强锚固螺栓变形耗能。
上述隔振支撑基座，包括滑移层、丁腈橡胶垫、安装底板和预埋板，滑移层包括顶层板、中层板和底层板，滑移层的顶层板上放置建筑设备，并通过高强锚固螺栓和螺母将滑移层和建筑设备固定在一起，滑移层的底层板下面设置丁腈橡胶垫，丁腈橡胶垫设置在安装底板上，滑移层的底层板的四周均通过限位板固定至安装底板上，并将丁腈橡胶垫在滑移层的底层板和安装底板之间夹紧，限位板设有加强筋，安装底板设置在预埋板上，预埋板可部分或全部预埋在地基下，限位板、安装底板和预埋板通过高强锚固螺栓和螺母固定在一起。
上述隔振支撑基座，其中滑移层的中层板由钢板和特氟龙板组成，中层板的钢板和特氟龙板交替排列。
上述隔振支撑基座，其中丁腈橡胶垫还设有四个贯通式定位孔，定位孔可用来容纳固定滑移层和建筑设备的高强锚固螺栓。
上述隔振支撑基座，其中丁腈橡胶垫内部进一步设有铅芯层，铅芯层设有多层。
上述隔振支撑基座，其中高强锚固螺栓在滑移层和建筑设备之间倒置安装，高强锚固螺栓的头部位于丁腈橡胶垫的定位孔里，而螺母位于滑移层的顶层板的上部，并且螺栓孔在滑移层的顶层板的上部为长开孔，螺栓孔在滑移层的底层板的下部为圆开孔并与高强锚固螺栓恰好配合，这样本发明公开的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，所述第二阶段为位于上层的钢板或特氟龙板相对于位于下层的特氟龙板或钢板相对滑移。
上述隔振支撑基座，高强锚固螺栓在所述限位板、安装底板和预埋板之间正置安装，高强锚固螺栓的头部位于限位板的上部，而螺母位于预埋板的下部，并且螺栓孔在限位板的上部为长开孔，螺栓孔在预埋板的下部为圆开孔并与高强锚固螺栓恰好配合。
上述隔振支撑基座的一个实施例中，丁腈橡胶垫的长为L，宽为W，高为H，在垂直方向上，定位孔与丁腈橡胶垫边缘的距离为d1，定位孔的宽度为d2，两个定位孔之间的距离为d3，在横向方向上，定位孔与丁腈橡胶垫边缘的距离为d4，两个定位孔之间的距离为d5，定位孔的曲率半径为R，其中，L为420mm，W为300mm，H为80mm，d1为50mm，d2为100mm，d3为120mm，d4为100mm，d5为100mm，R为32mm，丁腈橡胶垫的纵向压缩量容许变形0～12mm，其侧向压缩量容许±30mm。
上述隔振支撑基座的另外一个实施例中，丁腈橡胶垫的长为L，宽为W，高为H，在垂直方向上，定位孔与丁腈橡胶垫边缘的距离为d1，定位孔的宽度为d2，两个定位孔之间的距离为d3，在横向方向上，定位孔与丁腈橡胶垫边缘的距离为d4，两个定位孔之间的距离为d5，定位孔的曲率半径为R，其中，L为420mm，W为330mm，H为80mm，d1为50mm，d2为100mm，d3为120mm，d4为100mm，d5为130mm，R为32mm，所述丁腈橡胶垫的纵向压缩量容许变形0～12mm，其侧向压缩量容许±30mm。
本发明公开的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，当小震或温度应力产生轴向位移量小于20mm时，第一阶段，带铅芯层的丁腈橡胶垫侧向变形耗能，减小地震荷载或轴向位移对上部结构产生的剪切作用；当中震或温度应力产生轴向位移量在20～30mm范围内时，带铅芯层的丁腈橡胶垫持续变形到达设计极限后，侧向限位板产生约束，从而使滑移层交替排列的钢板和特氟龙板侧向滑移耗能，减小地震荷载等对上部结构产生剪切作用；当大震或温度应力产生轴向位移量在30～80mm范围内时，滑移层交替排列的钢板和特氟龙板持续相对滑移到达设计极限位移后，限位板与安装底板开始产生相对滑移，限位板侧向滑移耗能，减小地震荷载等对上部结构产生的剪切作用，当特大震或温度应力产生轴向位移量大于80mm时，限位板侧向滑移到达设计极限位移后，高强锚固螺栓变形耗能，减小地震荷载等对上部结构产生的剪切作用。
有益效果
本发明公开的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，按照结构抗震和隔振设计原理，采用四个阶段的多道防线的隔振设计，利用丁腈橡胶垫侧向变形、铅芯层侧向滑移、滑移层的钢板和特氟龙板侧向滑移以及高强高强锚固螺栓变形多种方式复合耗能隔振，能非常有效地耗能隔振，另外滑移层采用钢板和特氟龙板交替排列，在保证滑移层刚度的同时有效地增加了滑移层的柔性，丁腈橡胶垫内部设置多层铅芯层，在保证丁腈橡胶垫的柔性的同时，提高了丁腈橡胶垫的刚性。
附图说明
图1是隔振支撑基座的立体结构示意图。
图2是隔振支撑基座的横截面透视图。
图3是隔振支撑基座的纵截面透视图。
图4是隔振支撑基座的丁腈橡胶垫的设计参数示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1是隔振支撑基座的立体结构示意图，图2是隔振支撑基座的横截面透视图，图3是隔振支撑基座的纵截面透视图，如图1、图2和图3所示，本发明所述隔振支撑基座，包括滑移层(01)、丁腈橡胶垫(02)、安装底板(03)和预埋板(04)，滑移层(01)包括顶层板(05)、中层板(06)和底层板(07)，滑移层(01)的顶层板(05)上放置建筑设备(08)，并通过高强锚固螺栓(09)和螺母(10)将滑移层(01)和建筑设备(08)固定在一起，滑移层(01)的底层板(06)下面设置丁腈橡胶垫(02)，丁腈橡胶垫(02)设置在安装底板(03)上，滑移层(01)的底层板(07)的四周均通过限位板(11)固定至安装底板(03)上，并将丁腈橡胶垫(02)在滑移层(01)的底层板(06)和安装底板(03)之间夹紧，所述限位板设有加强筋(17)，安装底板(03)设置在预埋板(04)上，预埋板(04)可部分或全部预埋在地基下，限位板(11)、安装底板(03)和预埋板(04)通过高强锚固螺栓(09)和螺母(10)固定在一起。
如图1和图2所示，本发明所述隔振支撑基座滑移层(01)的中层板(06)由钢板(12)和特氟龙板(13)组成，中层板(06)的钢板(12)和特氟龙板(13)交替排列。
如图2和图3所示，本发明所述隔振支撑基座的丁腈橡胶垫(02)还设有四个贯通式定位孔(14)，定位孔(14)可用来容纳固定滑移层(01)和建筑设备(08)的高强锚固螺栓(09)。
如图2所示，本发明所述隔振支撑基座的丁腈橡胶垫(02)内部进一步设有铅芯层(15)，铅芯层(15)设有多层。
本发明所述隔振支撑基座的高强锚固螺栓(09)在滑移层(01)和建筑设备(08)之间倒置安装，高强锚固螺栓(09)的头部位于丁腈橡胶垫(02)的定位孔(14)里，而螺母(10)位于滑移层(01)的顶层板(05)的上部，如图2所示，并且螺栓孔在滑移层的顶层板的上部为长开孔(16)，如图1所示，螺栓孔在滑移层(01)的底层板(07)的下部为圆开孔并与高强锚固螺栓(09)恰好配合(图中未示出)，这样本发明公开的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，所述第二阶段为位于上层的钢板(12)或特氟龙板(13)相对于位于下层的特氟龙板(13)或钢板(12)相对滑移。
本发明所述隔振支撑基座的高强锚固螺栓(09)在所述限位板(11)、安装底板(03)和预埋板(04)之间正置安装，高强锚固螺栓(09)的头部位于限位板(11)的上部，而螺母(10)位于预埋板(04)的下部，如图2所示，并且螺栓孔在限位板(11)的上部为长开孔(16)，如图1所示，螺栓孔在预埋板(04)的下部为圆开孔并与高强锚固螺栓(09)恰好配合(图中未示出)。
图4是隔振支撑基座的丁腈橡胶垫的设计参数示意图，如图4所示，本发明所述隔振支撑基座一个实施例中，丁腈橡胶垫(02)的长为L，宽为W，高为H，在垂直方向上，定位孔(14)与丁腈橡胶垫(02)边缘的距离为d1，定位孔(14)的宽度为d2，两个定位孔(14)之间的距离为d3，在横向方向上，定位孔(14)与丁腈橡胶垫(02)边缘的距离为d4，两个定位孔(14)之间的距离为d5，定位孔(14)的曲率半径为R，其中，L为420mm，W为300mm，H为80mm，d1为50mm，d2为100mm，d3为120mm，d4为100mm，d5为100mm，R为32mm，丁腈橡胶垫(02)的纵向压缩量容许变形0～12mm，其侧向压缩量容许±30mm。
如图4所示，本发明所述隔振支撑基座另外一个实施例中，丁腈橡胶垫(02)的长为L，宽为W，高为H，在垂直方向上，定位孔(14)与丁腈橡胶垫(02)边缘的距离为d1，定位孔(14)的宽度为d2，两个定位孔(14)之间的距离为d3，在横向方向上，定位孔(14)与丁腈橡胶垫(02)边缘的距离为d4，两个定位孔(14)之间的距离为d5，定位孔(14)的曲率半径为R，其中，L为420mm，W为330mm，H为80mm，d1为50mm，d2为100mm，d3为120mm，d4为100mm，d5为130mm，R为32mm，所述丁腈橡胶垫(02)的纵向压缩量容许变形0～12mm，其侧向压缩量容许±30mm。
本发明提供了一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，包括以下阶段：
第一阶段，带铅芯层(15)的丁腈橡胶垫(14)侧向变形耗能；
第二阶段，滑移层(01)交替排列的钢板(12)和特氟龙板(13)侧向滑移耗能；
第三阶段，限位板(11)侧向滑移耗能；
第四阶段，高强锚固螺栓(09)变形耗能。
本发明公开的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，当小震或温度应力产生轴向位移量小于20mm时，第一阶段，带铅芯层(15)的丁腈橡胶垫(02)侧向变形耗能，减小地震荷载或轴向位移对上部结构产生的剪切作用；当中震或温度应力产生轴向位移量在20～30mm范围内时，带铅芯层(15)的丁腈橡胶垫(02)持续变形到达设计极限后，侧向限位板(11)产生约束，从而使滑移层(01)交替排列的钢板(12)和特氟龙板(13)侧向滑移耗能，减小地震荷载等对上部结构产生剪切作用；当大震或温度应力产生轴向位移量在30～80mm范围内时，滑移层(01)交替排列的钢板(12)和特氟龙板(13)持续相对滑移到达设计极限位移后，限位板(11)与安装底板(03)开始产生相对滑移，限位板(11)侧向滑移耗能，减小地震荷载等对上部结构产生的剪切作用，当特大震或温度应力产生轴向位移量大于80mm时，限位板(11)侧向滑移到达设计极限位移后，高强锚固螺栓(09)变形耗能，减小地震荷载等对上部结构产生的剪切作用。
特氟龙板(13)的主要特点是耐高温、耐腐蚀、表面具有较好的摩擦性，在实际的工程作用中，特氟龙板(13)即具有提供变形耗能的作用，也具有和钢材相比弹性模量较低的特点，所以在实际承载的过程中，能够很好的形成软弱层，提供一定的钢板(12)相对变形的空间，不但如此，在设备安装过程中，通过调整特氟龙板(13)的数量和厚度也可以一定程度上保证建筑设备底部调平工作。
以上所述，仅是本发明较佳的实施方式，并非对本发明的技术方案做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例做任何简单修改，形式变化和修饰，均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，其特征在于：所述方法包括以下阶段：
第一阶段，带铅芯层的丁腈橡胶垫侧向变形耗能；
第二阶段，滑移层交替排列的钢板和特氟龙板侧向滑移耗能；
第三阶段，限位板侧向滑移耗能；
第四阶段，高强锚固螺栓变形耗能。
2.根据权利要求1所述的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，其特征在于：所述第一阶段发生的条件为小震或温度应力产生轴向位移量小于20mm。
3.根据权利要求1所述的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，其特征在于：所述第二阶段发生的条件为中震或温度应力产生轴向位移量在20～30mm范围内。
4.根据权利要求1所述的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，其特征在于：所述第三阶段发生的条件为大震或温度应力产生轴向位移量在30～80mm范围内。
5.根据权利要求1所述的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，其特征在于：所述第四阶段发生的条件为特大震或温度应力产生轴向位移量大于80mm。
6.根据权利要求1所述的一种隔振支撑基座的滑移复合耗能隔振方法，其特征在于：所述第二阶段为位于上层的钢板或特氟龙板相对于位于下层的特氟龙板或钢板相对滑移。
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