CN106759927A - 一种串联型叠层橡胶‑弹簧三维复合隔震支座 - Google Patents

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张爱林
柴抒韬
马晓飞
吴靓
李世欢
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    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/36Bearings or like supports allowing movement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate
    • E04H9/02Buildings, or groups of buildings, or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake, extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings

Abstract

本发明涉及一种串联型叠层橡胶‑弹簧三维复合隔震支座,属于建筑结构隔震减震控制领域。此橡胶‑弹簧三维复合隔震支座由水平隔震装置、竖向隔震装置两大部分组成,支座总体外形呈圆柱状。本发明的水平隔震装置采用叠层橡胶,竖向隔震装置采用隔震弹簧,同时满足水平和竖向隔震的要求,且具有一定的抗拔能力。

Description

一种串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座
技术领域
[0001]本专利涉及一种具有水平、竖向三维复合隔震功能的支座,属建筑结构隔震减震 控制领域。
背景技术
[0002]支座隔震属于被动控制技术,是通过在上部结构与下部支承体系间设置隔震装置 来减少上部结构的地震响应,其主要机理是使设计结构的基本周期或前几阶周期与地震作 用的卓越周期纟曰开,从而避开结构与地震作用卓越周期相接近部分的结构振动,同时减小 地震动对结构的能量输入,从而降低结构的地震响应,有效减轻地震灾害。
[0003]随着我国社会经济的快速发展,大跨和高层结构广泛应用,由于结构跨度、高度较 大,结构的地震作用呈多向随机性,水平地震作用与竖向地震作用下的响应均较强烈,适用 于此类建筑的隔震支座应具有三维复合隔震功能。
[0004]具有三维复合隔震功能的支座应具备以下特点:(1)具有不同水平刚度,根据不同 等级地震提供相应的水平力和阻尼;(2)水平自复位能力强;(3)具有一定的竖向隔震作用, 由于大跨和高层结构在大震作用下出现竖向拉应力,因此只要合理设计支座的竖向刚度, 适当减小结构的竖向地震输入即可避免震害;⑷支座竖向刚度要适中,一方面要求具有合 理的初始刚度,以满足支座竖向承载要求,同时保证结构风振和小震时不产生振动;(5)有 足够的竖向抗拔和转动能力。
发明内容
[0005] 本发明为适用于大跨和高层结构的复合隔震提供一种三维隔震支座。
[0006] 本发明的技术方案见附图1,复合隔震支座主要包括水平隔震装置、竖向隔震装置 两大部分,支座总体外形呈圆柱状。
[0007] 其特征在于,包括水平隔震装置、竖向隔震装置两大部分,支座总体外形呈圆柱 状;水平隔震装置位于支座的上部,包括上支座、水平尺寸比所述上支座大的下支座、与上 部建筑固定连接的上连接板和与下部竖向隔震装置连接的中连接板;所述上支座与所述上 连接板固定连接,所述下支座与所述中连接板固定连接,所述上支座与所述下支座之间通 过中隔板相连;所述上支座套设有限位装置,所述限位装置的上端与所述上连接板固定连 接,所述限位装置的下端低于所述中隔板并与所述中隔板留有间距;
[0008] 竖向隔震装置位于支座的下部,包括导向筒、隔震弹簧、下连接板及限位装置;导 向筒由共心的滑筒插接在导筒共同构成,滑筒的筒壁竖剖面呈T形,上端固定在中连接板的 下表面,导筒的筒壁竖剖面呈U形,下端固定在底部连接板的上表面,并在导筒底部设置竖 向承压垫;隔震弹簧均匀对称地安装在导向筒内,隔震弹簧上部与中连接板的下表面连接, 下端与底部连接板的上表面固定;弹簧预压限位器位于中连接板的上部,与外护筒焊接构 成限位装置;
[0009] 竖向隔震装置的隔震弹簧可用碟形弹簧替换;
[0010] 水平隔震装置的上、下支座中部均可安装铅芯以增大阻尼耗能;
[0011] 水平隔震装置的上、下支座为圆柱状;
[0012]水平隔震装置可实现在不同等级的地震时提供不同水平刚度的功能。
附图说明
[0013] 图1为一种串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座断面图;
[0014] 图2为一种串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座A-A断面图;
[0015]图3为一种串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座B-B断面图;
[0016]图4为一种串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座c-c断面图
[0017]图5为一种串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座碟形弹簧竖向断面图;
具体实施方式
[0018]下面结合附图,详细说明本专利的实施方式。
[0019]如图1-5所示,一种串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座包括以下部件:
[0020] 1——上连接板;
[0021] 2一一限位钢筒;
[0022] 3--加强板;
[0023] 4--上支座;
[0024] 5--中隔板;
[0025] 6--下支座;
[0026] 7--中连接板;
[0027] 8一一弹簧预压限位器;
[0028] 9——外护筒;
[0029] 1〇——滑筒;
[0030] 11——导筒;
[0031] 12--竖向承压塾;
[0032] 13--下连接板;
[0033] 14—一隔震弹簧;
[0034] 15一一碟形弹簧。
[0035] 如图1、3、4所示,水平隔震装置位于支座的上部,包括上支座(4)、水平尺寸比所述 上支座(4)大的下支座(6)、与上部建筑固定连接的上连接板(1)和与下部竖向隔震装置连 接的中连接板(7);上支座⑷与上连接板⑴固定连接,下支座(6)与中连接板⑺固定连 接,上支座⑷与下支座⑹之间通过中隔板(5)相连;上支座⑷套设有限位装置,限位装置 为限位钢筒(2)和加强板(3)固定连接,限位钢筒(2)套设在上支座⑷外并与上连接板(1) 固定连接,限位钢筒(2)外侧均匀设置多个加强板(3),为了起到对中间隔板(5)的限位作 用,限位钢筒(2)的下端低于中隔板(5),限位装置的上端与上连接板(1)固定连接,限位装 置的下端低于中隔板(5)并与中隔板(5)留有间距;当建筑物受到风载荷或遇到震级较低的 地震时,与上部建筑相连接的上连接板(1)和与下部竖向隔震装置相连接的中连接板(7)之 间受到外力作用,水平刚度较小的上支座⑷开始发生变形,下支座⑹不发生变形,上连接 板⑴与中连接板⑺之间发生水平位移,在遇到较小的冲击力时即能起到隔震、减震的作 用。当建筑物遇到震级较高的地震时,上支座⑷变形,与其固定的上连接板(1)发生水平位 移,带动限位钢筒(2)运动,直到与中隔板(5)接触,外部作用力通过限位钢筒(2)传递在中 隔板⑸上,进而作用到下支座⑹上,从而使水平刚度较大的下支座(6)发生变形,下支座 (6)的水平刚度较大,能够承受较大的冲击力时,在发生较大震级的地震时,本发明的变刚 度隔震支座也能起到隔震、减震作用。
[0036] 如图1、2所示,竖向隔震装置位于支座的下部,包括导向筒、隔震弹簧、下连接板及 限位装置;导向筒由共心的滑筒(10)插接在导筒(11)共同构成,滑筒dDf1筒壁竖剖面呈T 形,上端固定在中连接板(7)的下表面,导筒(11)的筒壁竖剖面呈1^》,下端固定在下3J接板 (13)的上表面,并在导筒(U)底部设置竖向承压垫(12);隔震弹簧(14)均匀对称地安装在 导向筒内,隔震弹簧(14)上部与中连接板(7)的下表面连接,下端与下连接板2、3)的上表面 固定;弹簧预压限位器(S)位于中连接板(7)的上部,与外护筒⑼焊接构成限位装置;
[0037] 如图5所示,竖向隔震装置的隔震弹簧(14)可用碟形弹簧(15)替换。

Claims (5)

1. 一种串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座,由水平隔震装置、竖向隔震装置两大 部分组成,支座总体外形呈圆柱状; 其特征在于:所述的水平隔震装置位于三维复合隔震支座的上部,包括上支座、水平尺 寸比所述上支座大的下支座、与上部建筑固定连接的上连接板和与下部竖向隔震装置连接 的中连接板;所述上支座与所述上连接板固定连接,所述下支座与所述中连接板固定连接, 所述上支座与所述下支座之间通过中隔板相连;所述上支座套设有限位装置,所述限位装 置的上端与所述上连接板固定连接,所述限位装置的下端低于所述中隔板并与所述中隔板 留有间距;竖向隔震装置位于三维复合隔震支座的下部,包括导向筒、隔震弹簧、下连接板 及限位装置;导向筒由共心的滑筒插接在导筒共同构成,滑筒的筒壁竖剖面呈了形,上端固 定在中连接板的下表面,导筒的筒壁竖剖面呈U形,下端固定在底部连接板的上表面,并在 导筒底部设置竖向承压垫;隔震弹簧均匀对称地安装在导向筒内,隔震弹簧上部与中连接 板的下表面连接,下端与底部连接板的上表面固定;弹簧预压限位器位于中连接板的上部, 与外护筒焊接构成限位装置。
2. 根据权利要求1所述的串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座,其特征在于:竖向 隔震装置的隔震弹簧用碟形弹簧替换。
3. 根据权利要求1所述的串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座,其特征在于:水平 隔震装置的上、下支座中部之一或者两者都安装铅芯以增大阻尼耗能。
4. 根据权利要求1所述的串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座,其特征在于:水平 隔震装置的上、下支座为圆柱状。
5. 根据权利要求1所述的串联型叠层橡胶-弹簧三维复合隔震支座,其特征在于:当建 筑物受到风载荷或遇到震级较低的地震时,与上部建筑相连接的上连接板(1)和与下部竖 向隔震装置相连接的中连接板(7)之间受到外力作用,水平刚度较小的上支座⑷开始发生 变形,下支座(6)不发生变形,上连接板(1)与中连接板(7)之间发生水平位移,当建筑物遇 到震级较高的地震时,上支座(4)变形,与其固定的上连接板(1)发生水平位移,带动限位钢 筒⑵运动,直到与中隔板⑸接触,外部作用力通过限位钢筒⑵传递在中隔板⑸上,进而 作用到下支座^0上,从而使水平刚度较大的下支座发生变形。
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