CN108679158A - 隔震装置及文物展柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隔震装置，包括：框架；以及隔震支座，设置在框架的底部；隔震支座包括：上封板和下封板；隔震套，固定在上封板和下封板之间；柱状的铅芯，镶嵌在隔震套中，铅芯的上下两端分别指向上封板和下封板。本发明提供的隔震装置，可以加强文物展柜整体抗扭刚度，达到隔震要求。本发明还提供一种文物展柜。

Description

隔震装置及文物展柜

技术领域

本发明涉及一种隔震装置及文物展柜。

背景技术

文物是宝贵的历史文化遗产，是一个国家和民族文明程度的有效载体，代表着这个国家的历史和底蕴，显示着这个民族的渊源和风采，对两个文明的建设有着十分重要的意义和作用。因此，文物展柜在地震作用下的响应将直接关系到文物的受损程度。通常情况下，博物馆文物展柜是由钢制作而成，且浮放于地表面，其具有长宽比较大、高宽比较大、自重较大、自振频率高等特点，在地震作用下，文物展柜通常出现整体倾覆、相对地面滑移、震动频率高、结构性扭转破坏等破坏形式。因此，文物展柜隔震将十分有必要。

根据大量文献显示，现阶段大多数科研工作重心主要在于文物的隔震，而对于文物展柜的隔震研究相对较少。主要几种的隔震装置包括：滚轴式隔震装置、滚轮式隔震装置、滚珠式隔震装置、导轨式隔震装置等，但运用于展柜隔震存在如下几个问题：

(1)相对于文物，文物展柜自身自重较大，长期作用于装置上将使装置产生徐变，当地震作用时将大大减小装置隔震性能，无法达到隔震要求。

(2)相对于文物隔震，由于文物展柜需要定期检查和文物装卸，因此隔震装置需较强的抗侧刚度，而以上几种装置抗侧刚度较小，无法达到隔震要求。

(3)由于如上几种隔震装置主要是增加自振周期，本身阻尼较小，耗能能力较差，而文物展柜自重较大，高宽比较大，因此在地震水平加速度作用下易产生较大水平位移滑移甚至整体倾覆，无法达到隔震要求。

(4)由于文物展柜的高宽比、长宽比较大，自身抗扭刚度较小，在地震作用下，文物展柜易发生自身扭转导致的整体结构性破坏，而如上装置对于文物展柜整体抗扭刚度无法起到加强作用，无法达到隔震要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种隔震装置，以加强文物展柜整体抗扭刚度，达到隔震要求。

本发明提供一种隔震装置，包括：

框架；以及

隔震支座，设置在框架的底部；

隔震支座包括：

上封板和下封板；

隔震套，固定在上封板和下封板之间；

柱状的铅芯，镶嵌在隔震套中，铅芯的上下两端分别指向上封板和下封板。

根据本发明，隔震套将上封板和下封板间隔开。

根据本发明，隔震装置还包括上连接板和下连接板，上连接板与隔震套的上端通过硫化工艺连接，下连接板与隔震套的下端通过硫化工艺连接，上连接板和下连接板分别对应于铅芯的两端开设有通孔。

根据本发明，上封板与上连接板连接，下封板与下连接板连接。

根据本发明，铅芯的上下两端分别与上封板和下封板物理接触。

根据本发明，铅芯通过硫化工艺与隔震套连接。

根据本发明，框架包括由角钢制成的边框，以及连接边框的相对边的肋条。

根据本发明，在边框上沿着边框的延伸方向间隔设置有若干个隔震支座。

根据本发明，下封板设置有多个外螺栓，外螺栓用于连接建筑物结构。

本发明还提供一种文物展柜，包括：如上述的隔震装置，以及设置在隔震装置上的柜体。

根据本发明，柜体放置在隔震装置的形成边框的角钢内，并通过螺栓与边框连接。

本发明的有益效果在于：

本发明的隔震装置一方通过隔震套和铅芯增加隔震支座的竖向刚度，从而增加隔震装置在地震时的竖向减震作用；另一方面采用铅芯和隔震套组合的方式，利用之间的摩擦耗能，将增大上部柜体的自振周期以及拥有更好的恢复性；铅芯使装置具有良好耗能能力，减小水平加速度对上部柜体的影响，以加强文物展柜整体抗扭刚度，达到隔震要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的隔震装置的剖面示意图。

图2为本发明的隔震支座的剖面示意图。

图3为本发明的框架的俯视示意图。

图4为本发明的文物展柜的剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1和图2，在一个实施例中，本发明提供一种隔震装置20，包括：框架7；以及隔震支座10，设置在框架7的底部；隔震支座10包括：上封板11和下封板12；隔震套4，固定在上封板11和下封板12之间；柱状的铅芯6，镶嵌在隔震套4中，铅芯6的上下两端分别指向上封板11和下封板12。本发明的隔震装置一方通过隔震套4和铅芯6增加隔震支座10的竖向刚度，从而增加隔震装置在地震时的竖向减震作用；另一方面采用铅芯6和隔震套4组合的方式，利用之间的摩擦耗能，将增大上部柜体的自振周期以及拥有更好的恢复性；铅芯6使装置具有良好耗能能力，减小水平加速度对上部柜体的影响，以加强文物展柜整体抗扭刚度，达到隔震要求。

参照图1，下封板12设置有多个外螺栓5，外螺栓5用于连接建筑物结构2。一个隔震支座可以设置外螺栓5，将下封板12和建筑物结构2固定在一起，使整套装置完全固接。

参照图2，隔震套4将上封板11和下封板12间隔开。优选地，隔震套4为圆柱体，中间开设孔洞用于放入铅芯6，铅芯6通过硫化工艺与隔震套4连接。隔震套4材料采用纯天然橡胶制成，分别与上连接板31和下连接板32以及铅芯6硫化连接，形成整体。隔震套4将上封板11和下封板12间隔开能够增加隔震装置20的竖向刚度，增加上部结构自振周期，恢复支座剪切位移。铅芯6能够增加隔震装置20的竖向刚度，阻尼耗能。

参照图2，隔震装置20还包括上连接板31和下连接板32，上连接板31与隔震套4的上端通过硫化工艺连接，下连接板32与隔震套4的下端通过硫化工艺连接，上连接板31和下连接板32分别对应于铅芯6的两端开设有通孔33。上连接板31和下连接板32可以为圆盘状，中部和四周分别有可容许铅芯6和内螺栓1穿过的螺纹孔洞，其上表面通过内螺栓1与封板连接，下表面通过硫化工艺与隔震套4连接。

继续参照图2，上封板11与上连接板31连接，下封板12与下连接板32连接。具体而言，设置内螺栓1，内螺栓1采用传统螺栓锚固方式，螺栓上部和下部均设有螺纹，通过螺纹铆合将上封板11和上连接板31锚固成一个整体；再设置内螺栓1，通过螺纹铆合将下封板12和下连接板32锚固成一个整体。

继续参照图2，铅芯6的上下两端分别与上封板11和下封板12物理接触，以增加隔震装置20的竖向刚度。

参照图3，框架7包括由角钢制成的边框71，以及连接边框71的相对边的肋条8。边框71和肋条8均可由热轧型等边角钢制成。边框71各个隔震支座连接成为整体，固定上部结构，增加上部结构抗扭刚度。肋条8增加整个装置的整体刚度。

参照图3，在边框71上沿着边框71的延伸方向间隔设置有若干个隔震支座10。具体而言，边框71与隔震支座10通过外螺栓3连接，外螺栓3穿过上封板11和边框71上的预留孔洞将上封板11和边框71锚固为一个整体。

参照图4，本发明还提供一种文物展柜，包括：如上述的隔震装置20，以及设置在隔震装置20上的柜体21。

参照图4，柜体21放置在隔震装置20的形成边框71的角钢内，并通过螺栓72与边框71连接。

基于桥梁铅芯支座的基本原理，本发明有如下技术改进：

(1)铅芯橡胶支座是基于竖向荷载作用下而发挥隔震性能，支座竖向刚度较大，因此在地震作用下，支座将发挥更好的减隔震作用。

(2)由如上可知，整个装置将通过螺栓锚固的方式连接，整体性较好，有足够强的抗侧刚度，在外力作用下不会发生位移。

(3)采用铅芯和隔震套组合的方式，利用之间的摩擦耗能；在满足竖向承载力要求下，装置将增大上部展柜的自振周期以及拥有更好的恢复性；铅芯将根据竖向承载力要求和阻尼耗能要求设置，使装置具有良好耗能能力，减小水平加速度对上部结构的影响。

(4)装置设置多个微型铅芯橡胶支座，通过框架角钢和连接角钢连接，使装置具有良好的整体性，同时，上部文物展柜与角钢固接，将进一步增加上部结构的抗扭刚度，减小受损可能性。

在一个具体实施例中，根据具体上部柜体2的尺寸、重量以及隔震要求，设计下部隔震装置20，根据竖向承载力要求设计角钢的尺寸以及连接件。将隔震支座、角钢以及地面通过螺栓连接。将文物展柜放入角钢，通过螺栓连接固定，使地面、支座、角钢、文物展柜连接成为整体。当地震作用时，隔震支座发生水平剪切变形，铅芯变形耗能，隔震套提供恢复力，上部柜体低周往复运功。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种隔震装置，其特征在于，包括：

框架；以及

隔震支座，设置在所述框架的底部；

所述隔震支座包括：

上封板和下封板；

隔震套，固定在所述上封板和所述下封板之间；

柱状的铅芯，镶嵌在所述隔震套中，所述铅芯的上下两端分别指向所述上封板和所述下封板。

2.根据权利要求1所述的隔震装置，其特征在于，所述隔震套将所述上封板和所述下封板间隔开。

3.根据权利要求1所述的隔震装置，其特征在于，所述隔震装置还包括上连接板和下连接板，所述上连接板与所述隔震套的上端通过硫化工艺连接，所述下连接板与所述隔震套的下端通过硫化工艺连接，所述上连接板和所述下连接板分别对应于所述铅芯的两端开设有通孔。

4.根据权利要求3所述的隔震装置，其特征在于，所述上封板与所述上连接板连接，所述下封板与所述下连接板连接。

5.根据权利要求4所述的隔震装置，其特征在于，所述铅芯的上下两端分别与所述上封板和所述下封板物理接触。

6.根据权利要求1所述的隔震装置，其特征在于，所述铅芯通过硫化工艺与所述隔震套连接。

7.根据权利要求1所述的隔震装置，其特征在于，所述框架包括由角钢制成的边框，以及连接所述边框的相对边的肋条。

8.根据权利要求7所述的隔震装置，其特征在于，在所述边框上沿着所述边框的延伸方向间隔设置有若干个所述隔震支座。

9.根据权利要求1所述的隔震装置，其特征在于，所述下封板设置有多个外螺栓，所述外螺栓用于连接建筑物结构。

10.一种文物展柜，其特征在于，包括：如权利要求1-9中的任一项所述的隔震装置，以及设置在所述隔震装置上的柜体。