CN106759926A - 一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置,包括上连接板、下连接板、支座主体、抗拉构件。上连接板由滑槽板和盖板构成,滑槽板上设有滑槽;下连接板由钢板、弧形垫板、十字导轨构成;抗拉构件上悬臂置于上连接板的滑槽内,既可以沿支座主体径向抽出,又可以沿连接板边缘滑动,抗拉构件下悬臂置于下连接板导轨内;当支座主体发生设计的剪切位移时,抗拉构件上悬臂在滑槽内滑动,下悬臂沿导轨抽出,抗拉构件一直保持竖直状态,为隔震装置提供有效拉力;该支座结构简单,体型小,抗拉能力强,提高了隔震建筑在多维地震及风荷载作用下的抗拉拔抗倾覆能力。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程隔震技术领域,主要涉及一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置。
背景技术
橡胶支座隔震技术是目前比较成熟的隔震技术。但由于支座内部橡胶和和钢板之间为粘合连接,当高层建筑受竖向地震作用时,或支座发生较大水平剪切位移时,或建筑高宽比较大时,支座易受拉,而橡胶支座受拉易发生橡胶层与钢板的撕裂破坏,进而影响支座的水平隔震性能,或直接导致建筑发生倾覆破坏。
根据国家标准GB50011-2010《建筑抗震设计规范》的要求,橡胶隔震支座在汉语地震的水平和竖向地震同时作用下,拉应力不应大于1MPa。但在强烈地震作用下,中、高层建筑的橡胶隔震支座可能承受高于限制的拉应力,由于橡胶隔震支座的抗拉能力有限,因此其应用范围受到限制。为了提高橡胶隔震支座的抗拉能力,国内外学者进行了各种研究,日本学者开发了直线式滑动支座,它由两个正交方向的轨道构成,可以沿着轨道交叉往复滑动,因而可以隔离任意方向的震动,同时具有很大的竖向抗压能力和抗拔能力,但该支座尺寸巨大,同时对轨道的摩擦要求高,生产成本高昂。中国学者提出了内部有预应力钢绞线的预应力橡胶隔震支座,在隔震支座周围布置适量竖向钢筋的构造措施,这种抗拉措施在支座发生大变形时预应力绞线和钢筋将产生不可恢复变形,将不利于支座的水平隔震。
总之,现有的抗拉技术存在构造复杂,安装成本高,抗拉装置影响支座的水平刚度,影响支座的隔震性能的问题。因此,橡胶隔震支座抗拉能力不足成为高层建筑隔震领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决橡胶隔震支座在高层建筑中抗拉能力不足的问题,且构造简单、体型小、抗拉能力强的一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置。适用于高宽比较大的建筑或多为地震作用下容易使支座出现拉应力的建筑结构。该装置能减小地震竖向作用或风荷载作用对支座主体的损害,提高建筑的抗拉拔抗倾覆能力。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置,该隔震装置包括上连接板1、下连接板2、支座主体3、抗拉构件4。上连接板1由滑槽板5和盖板6构成,滑槽板5上设有滑槽;下连接板2由钢板7、弧形垫板8、十字导轨9构成;抗拉构件4的上悬臂置于上连接板1的滑槽内,既能沿支座主体3径向抽出,又能沿上连接板1边缘滑动,抗拉构件4下悬臂置于下连接板2的导轨内;当支座主体3发生设计的剪切位移时,抗拉构件4上悬臂在滑槽内滑动,下悬臂沿导轨抽出,抗拉构件4一直保持竖直状态,为隔震装置提供有效拉力。滑槽板5与支座主体3之间,滑槽板5与盖板6之间通过高强螺栓连接;钢板7、弧形垫板8和十字导轨9通过依次焊接或高强螺栓连接成为下连接板2,下连接板2再通过高强螺栓与支座主体3相连。
所述滑槽板5上设有滑槽,滑槽的长和宽足以满足支座主体3发生大变形时抗拉构件4的滑动位移。
所述下连接板2上设有由四条导轨构成的十字导轨,十字导轨的长度足以满足支座主体3发生大变形时抗拉构件4的滑动位移。
滑槽边缘和导轨末端设有限位挡板,抗拉构件4悬臂末端设有限位卡件,因此,在支座变形过程中抗拉构件4不会从滑槽和导轨中完全抽出,从而保证抗拉构件4一直能够提供有效拉力。
所述上连接板1的盖板6下表面与下连接板2的钢板7上表面之间的距离小于抗拉构件4的高度,在地震作用下隔震装置的竖向压缩量不会导致抗拉构件4受压,从而保证抗拉构件4能够随支座主体3运动。
所述支座主体3为叠层橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座或其他橡胶隔震支座。
所述上连接板1、下连接板2和抗拉构件4均为钢质材料。
本发明可以取得如下有益效果:
在地震作用下支座主体发生剪切位移时,抗拉构件上悬臂在滑槽内滑动,而下悬臂沿导轨抽出,抗拉构件一直保持竖直状态,既不会增加隔震装置的二水平刚度,也不会限制支座的水平变形,若有拉应力则抗拉构件提供拉力,从而保护支座主体免受损伤;该装置构造简单,体型小,抗拉能力强,适用于高层隔震建筑。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置立面图;
图2为一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置剖面图;
图3为一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置水平变形示意图;
图4为一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置滑槽板;
图5为一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置盖板;
图6为一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置下连接板;
图7为抗拉构件。
图中:1-上连接板,2-下连接板,3-支座主体,4-抗拉构件,5-滑槽板,6-盖板,7-钢板,8-弧形垫板,9-导轨,10-限位挡板,11-限位卡件,12-螺栓,13-螺栓孔。
具体实施方式
以下结合附图1-7,对本发明的具体实施方式做进一步描述。
如附图1-7所示,本发明一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置包括上连接板、下连接板、支座主体、抗拉构件;若支座采用橡胶隔震支座,直径D为300mm,高140mm,横截面面积为70683.75mm,上下封板厚度为20mm;上连接板盖板横截面为边长450mm的正方形,高为30mm,而滑槽板横截面为边长450mm的正方形,厚度为30mm,限位板的高度为15mm,中心承压柱体横截面为边长100mm的正方形,高为55mm,四角承压柱体横截面为边长60mm的正方形,高为55mm;下连接板导轨高为50mm,宽为60mm。
若C型抗拉构件的竖向抗拉件采用半径为14mm的钢棒,而上悬臂长为175mm,下悬臂长为220mm,截面均为边长30mm的正方形,材质均为Q345,则单根抗拉构件的最小屈服拉力约为212KN,两组抗拉构件可为支座主体提供约424KN的拉力,支座主体将额外增加约6Mpa的抗拉能力。
本装置的工作原理为,在地震作用下支座主体发生剪切位移时,抗拉构件上悬臂在滑槽内滑动,下悬臂沿导轨抽出,抗拉构件一直保持竖直状态,既不会增加隔震装置的水平刚度,也不会限制支座的水平变形,若有拉应力则抗拉构件提供拉力,从而保护支座主体免受损伤。
本装置构造简单,体型小,抗拉能力强,可以满足建筑结构在多维地震以及风荷载作用下抗拉拔抗倾覆能力。
Claims (7)
1.一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置,其特征在于:该隔震装置包括上连接板(1)、下连接板(2)、支座主体(3)、抗拉构件(4);上连接板(1)由滑槽板(5)和盖板(6)构成,滑槽板(5)上设有滑槽;下连接板(2)由钢板(7)、弧形垫板(8)、十字导轨(9)构成;抗拉构件(4)的上悬臂置于上连接板(1)的滑槽内,既能沿支座主体(3)径向抽出,又能沿上连接板(1)边缘滑动,抗拉构件(4)的下悬臂置于下连接板(2)的导轨内;当支座主体(3)发生设计的剪切位移时,抗拉构件(4)上悬臂在滑槽内滑动,下悬臂沿导轨抽出,抗拉构件(4)一直保持竖直状态,为隔震装置提供有效拉力;滑槽板(5)与支座主体(3)之间,滑槽板(5)与盖板(6)之间通过高强螺栓连接;钢板(7)、弧形垫板(8)和十字导轨(9)通过依次焊接或高强螺栓连接成为下连接板(2),下连接板(2)再通过高强螺栓与支座主体(3)相连。
2.根据权利要求1所述的一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置,其特征在于:所述滑槽板(5)上设有滑槽,滑槽的长和宽足以满足支座主体(3)发生大变形时抗拉构件(4)的滑动位移。
3.根据权利要求1所述的一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置,其特征在于:所述下连接板(2)上设有由四条导轨构成的十字导轨,十字导轨的长度足以满足支座主体(3)发生大变形时抗拉构件(4)的滑动位移。
4.根据权利要求1所述的一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置,其特征在于:滑槽边缘和导轨末端设有限位挡板,抗拉构件(4)悬臂末端设有限位卡件,因此,在支座变形过程中抗拉构件(4)不会从滑槽和导轨中完全抽出,从而保证抗拉构件(4)一直能够提供有效拉力。
5.根据权利要求1所述的一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置,其特征在于:所述上连接板(1)的盖板(6)下表面与下连接板(2)的钢板(7)上表面之间的距离小于抗拉构件(4)的高度,在地震作用下隔震装置的竖向压缩量不会导致抗拉构件(4)受压,从而保证抗拉构件(4)能够随支座主体(3)运动。
6.根据权利要求1所述的一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置,其特征在于:所述支座主体(3)为叠层橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座或其他橡胶隔震支座。
7.根据权利要求1所述的一种滑槽与十字导轨结合的抗拉隔震装置,其特征在于:所述上连接板(1)、下连接板(2)和抗拉构件(4)均为钢质材料。
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