CN108842919A - 一种三维隔震支座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维隔震支座,包括竖向叠放在一起的水平隔震部和竖直隔震部,所述水平隔震部包括铅芯叠层橡胶、以及包覆并贴合在所述铅芯叠层橡胶四周的橡胶保护层、分别固接在所述铅芯叠层橡胶顶面和底面的上连接层Ⅰ和下连接层Ⅰ;所述竖直隔震部包括厚肉橡胶支座、分别固接在所述厚肉橡胶支座顶面和底面的上连接层Ⅱ和下连接层Ⅱ。铅芯叠层橡胶的隔离横向震动的效果是不言而喻的,厚肉橡胶适合制成竖向隔震支座,所述厚肉橡胶支座的中心设有竖向通孔,所述竖向通孔中设有竖直阻尼结构辅助吸收能量,本发明公开的一种三维隔震支座具有良好的隔离三维震动的效果。
Description
技术领域
本发明涉及隔震支座领域,尤其涉及一种三维隔震支座。
背景技术
地震当中,为了保护建筑物、文物等,需要使用到隔震支座。经过实践证明,目前已有的技术成熟的隔震支座,包括天然橡胶支座、铅芯橡胶支座(铅芯叠层橡胶支座)、高阻尼橡胶支座,其中,铅芯叠层橡胶支座的横向隔震效果很好,但其竖向隔震的效果并不理想,由于橡胶的叠层橡胶的拉伸或压缩性能对比叠层橡胶的剪切性能并不理想,其竖向刚度较大,破坏时竖向拉伸率较低,竖向的吸能作用较弱。其余的天然橡胶支座和高阻尼橡胶支座的竖向隔震效果也同样并不理想,主要是用作隔离横向震动。而实际上,地震发生时,竖向的震动造成的破坏也很大,所以隔离三维震动的问题也亟待解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中隔震支座的三维的隔震性能不理想的问题。
本发明解决其技术问题的解决方案是:一种三维隔震支座,包括竖向叠放在一起的水平隔震部和竖直隔震部,所述水平隔震部包括铅芯叠层橡胶、以及包覆并贴合在所述铅芯叠层橡胶四周的橡胶保护层、分别固接在所述铅芯叠层橡胶顶面和底面的上连接层Ⅰ和下连接层Ⅰ,所述铅芯叠层橡胶包括铅芯和叠层橡胶,所述叠层橡胶包括橡胶体、橡胶体中若干水平设置并互相间隔开的钢板,所述叠层橡胶上设有中心通孔,所述铅芯设在所述中心通孔中;
所述竖直隔震部包括厚肉橡胶支座、分别固接在所述厚肉橡胶支座顶面和底面的上连接层Ⅱ和下连接层Ⅱ,所述厚肉橡胶支座包括竖直设置的柱状的厚肉橡胶、水平设于所述厚肉橡胶中部的圆形钢板。
铅芯叠层橡胶的隔离横向震动的效果是不言而喻的。由于厚肉橡胶厚度大,竖向震动在其中传递时,所需周期长,传递过程中竖向的阻尼消耗也随着行程的增加而增加。由于建筑领域对隔震支座承重的要求高,其压缩强度大,破坏时的伸长率因此较低,但是由于其厚度大,破坏时的伸长值也较大,在地震的高频作用下,难以达到使其破坏的伸长值,因此厚肉橡胶适合制成竖向隔震支座。因此,铅芯叠层橡胶与厚肉橡胶组合而成的三维隔震支座具有良好的隔离三维震动的效果。
进一步地,所述厚肉橡胶支座的中心设有竖向通孔,所述竖向通孔中设有竖直阻尼结构,所述竖直阻尼结构包括盒体、导柱,所述盒体中设有空腔,所述空腔中设有阻尼液,所述盒体的顶部和底部设有中心位于同一铅垂线上的装配通孔,所述装配通孔中静密封地设有密封圈,所述导柱穿过所述空腔并与所述密封圈动密封,所述盒体底面与所述下连接层Ⅱ固接,所述导柱顶面与所述上连接层Ⅱ固接,所述导柱与所述下连接层Ⅱ之间设有真空预留间隙,所述导柱中部固接有扰动体,所述扰动体位于所述盒体中并与所述盒体的侧壁之间设有均匀的间隙。
进一步地,所述厚肉橡胶与所述盒体的侧面抵接。
进一步地,所述水平隔震部叠放在所述竖直隔震部上,还包括用于连接所述水平隔震部与所述竖直隔震部的至少两件抗拉限位杆,所述至少两件抗拉限位杆以所述铅芯的轴为对称中心、均匀分布,所述抗拉限位杆竖直设置,所述抗拉限位杆的顶部带有限位头,所述抗拉限位杆从上方依次穿过所述下连接层Ⅰ、所述上连接层Ⅱ、所述下连接层Ⅱ,所述抗拉限位杆与所述下连接层Ⅰ、所述上连接层Ⅱ滑动连接,所述抗拉限位杆与下连接层Ⅱ固定连接,所述抗拉限位杆下端设有与地面连接的连接端,所述限位头位于所述下连接层Ⅰ上方,所述限位头与所述下连接层Ⅰ之间设有震动间隙。
进一步地,所述下连接层Ⅰ与所述上连接层Ⅱ固接。
进一步地,所述竖直隔震部叠放在所述水平隔震部上,还包括用于连接所述水平隔震部与所述竖直隔震部的至少两件抗拉限位杆,所述至少两件抗拉限位杆以所述铅芯的轴为对称中心、均匀分布,所述抗拉限位杆竖直设置,所述抗拉限位杆的顶部带有限位头,所述抗拉限位杆从上方依次穿过所述上连接层Ⅱ、所述下连接层Ⅱ、所述上连接层Ⅰ,所述抗拉限位杆与所述上连接层Ⅱ滑动连接,所述抗拉限位杆与所述下连接层Ⅱ、所述上连接层Ⅰ固定连接,所述限位头位于所述上连接层Ⅱ上方,所述限位头与所述上连接层Ⅱ之间设有震动间隙。
进一步地,所述下连接层Ⅱ与所述上连接层Ⅰ固接。
进一步地,所述抗拉限位杆上套有减震环,所述减震环设于所述震动间隙中。
本发明的有益效果是:铅芯叠层橡胶的隔离横向震动的效果是不言而喻的。而厚肉橡胶适合制成竖向隔震支座。因此,铅芯叠层橡胶与厚肉橡胶组合而成的三维隔震支座具有良好的隔离三维震动的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然,所描述的附图只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,本领域的技术人员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设计方案和附图。
图1是本发明的一种实施例的结构示意图;
图2是本发明的另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。另外,文中所提到的所有联接/连接关系,并非单指构件直接相接,而是指可根据具体实施情况,通过添加或减少联接辅件,来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征,在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例一:参照图1,一种三维隔震支座,包括竖向叠放在一起的水平隔震部和竖直隔震部,所述水平隔震部包括铅芯叠层橡胶、以及包覆并贴合在所述铅芯叠层橡胶四周的橡胶保护层31、分别固接在所述铅芯叠层橡胶顶面和底面的上连接层Ⅰ1和下连接层Ⅰ4,所述铅芯叠层橡胶包括铅芯30和叠层橡胶3,所述叠层橡胶3包括橡胶体、橡胶体中若干水平设置并互相间隔开的钢板,所述叠层橡胶3上设有中心通孔,所述铅芯30设在所述中心通孔中;
所述竖直隔震部包括厚肉橡胶支座、分别固接在所述厚肉橡胶支座顶面和底面的上连接层Ⅱ5和下连接层Ⅱ6,所述厚肉橡胶支座包括竖直设置的柱状的厚肉橡胶7、水平设于所述厚肉橡胶7中部的圆形钢板71。
进一步地,所述厚肉橡胶支座的中心设有竖向通孔,所述竖向通孔中设有竖直阻尼结构,所述竖直阻尼结构包括盒体9、导柱11,所述盒体9中设有空腔,所述空腔中设有阻尼液10,所述盒体9的顶部和底部设有中心位于同一铅垂线上的装配通孔,所述装配通孔中静密封地设有密封圈12,所述导柱11穿过所述空腔并与所述密封圈12动密封,所述盒体9底面与所述下连接层Ⅱ6固接,所述导柱11顶面与所述上连接层Ⅱ5固接,所述导柱11与所述下连接层Ⅱ6之间设有真空预留间隙,所述导柱11中部固接有扰动体111,所述扰动体111位于所述盒体9中并与所述盒体9的侧壁之间设有均匀的间隙。
上述竖直阻尼结构,所述导柱11顶面与所述上连接层Ⅱ5固接,所述盒体9底面与所述下连接层Ⅱ6固接,在竖直震动的作用下,上连接层Ⅱ5与下连接层Ⅱ6反复地在竖直方向上相对运动,于是,导柱11与盒体9之间也同样地、反复地在竖直方向上相对运动。在上述过程中,扰动体111上下扰动阻尼液10,使震动的动能转化为阻尼液10的内能。将扰动体111设置在导柱11的中部,使得在导柱11移动的过程中,其位于盒体9内的体积不会发生变化,导柱11能够顺利移动。设置真空预留间隙的好处是,该间隙不必与大气连通也可以使得在导柱11的移动过程中不受阻,该不与大气连通的真空预留间隙是一个密闭的空间,在所述竖直阻尼结构长期使用的过程中,由于密封圈的老化等原因,部分阻尼液10在重力的作用下泄露到真空预留间隙中,避免了阻尼液10泄露污染环境。
进一步地,所述厚肉橡胶7与所述盒体9的侧面抵接。在竖直震动的作用下,厚肉橡胶7与盒体9之间由于摩擦而产生阻尼,将动能转换为热能,起到吸能的作用。
进一步地,所述水平隔震部叠放在所述竖直隔震部上,还包括用于连接所述水平隔震部与所述竖直隔震部的至少两件抗拉限位杆8,所述至少两件抗拉限位杆8以所述铅芯30的轴为对称中心、均匀分布,所述抗拉限位杆8竖直设置,所述抗拉限位杆8的顶部带有限位头,所述抗拉限位杆8从上方依次穿过所述下连接层Ⅰ4、所述上连接层Ⅱ5、所述下连接层Ⅱ6,所述抗拉限位杆8与所述下连接层Ⅰ4、所述上连接层Ⅱ5滑动连接,所述抗拉限位杆8与下连接层Ⅱ6固定连接,所述抗拉限位杆8下端设有与地面连接的连接端,所述限位头位于所述下连接层Ⅰ4上方,所述限位头与所述下连接层Ⅰ4之间设有震动间隙。
水平隔震部叠放在所述竖直隔震部上,有利于三维隔震支座整体的寿命增加。由于铅芯叠层橡胶3中的钢板与橡胶体经过整体硫化连接在一起,经过竖向拉伸压缩的反复作用,钢板与橡胶之间有可能会脱离分子间作用力的连接,脱离之后的钢板和橡胶体在横向震动的作用下,就无法通过剪切力复位,而是在摩擦力的作用下逐渐磨损,其隔震效果和寿命因此下降。水平隔震部叠放在所述竖直隔震部上的三维隔震支座,在使用时,大地的震动首先经过竖向隔震部的吸收再传给横向隔震部,横向隔震部受到的竖向震动的破坏小,寿命提高。而竖向的厚肉橡胶7,由于不存在橡胶与钢板连接的多层结构,无论在横向还是竖向震动的作用下,都不容易破坏。加上抗拉限位杆8的限位作用,限定了厚肉橡胶7的变形值,起到了保护作用,使得竖直隔震部更加不容易被破坏。
进一步地,所述下连接层Ⅰ4与所述上连接层Ⅱ5固接。首先,所述下连接层Ⅰ4与所述上连接层Ⅱ5固接,起到传递震动的作用,又保证了水平隔震部与竖直隔震部不脱离连接。其次,下连接层Ⅰ4与所述上连接层Ⅱ5也可以是一体。但是设置成分开的两块板,方便水平隔震部与竖直隔震分开加工,降低加工难度,节省加工周期。
进一步地,所述抗拉限位杆上套有减震环81,所述减震环81设于所述震动间隙中。在减震环81的作用下,避免了抗拉限位杆8与下连接层Ⅰ4之间发生碰撞,也就避免了产生新的震动和噪音。其中减振环可以被压缩和拉伸,不影响限位作用。
实施例二:参照图2,本实施例与实施一的区别仅在于所述竖直隔震部叠放在所述水平隔震部上,还包括用于连接所述水平隔震部与所述竖直隔震部的至少两件抗拉限位杆8,所述至少两件抗拉限位杆8以所述铅芯30的轴为对称中心、均匀分布,所述抗拉限位杆8竖直设置,所述抗拉限位杆8的顶部带有限位头,所述抗拉限位杆8从上方依次穿过所述上连接层Ⅱ5、所述下连接层Ⅱ6、所述上连接层Ⅰ1,所述抗拉限位杆8与所述上连接层Ⅱ5滑动连接,所述抗拉限位杆8与所述下连接层Ⅱ6、所述上连接层Ⅰ1固定连接,所述限位头位于所述上连接层Ⅱ5上方,所述限位头与所述上连接层Ⅱ5之间设有震动间隙。
进一步地,所述下连接层Ⅱ6与所述上连接层Ⅰ1固接。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包括在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种三维隔震支座,包括竖向叠放在一起的水平隔震部和竖直隔震部,其特征在于:
所述水平隔震部包括铅芯叠层橡胶、以及包覆并贴合在所述铅芯叠层橡胶四周的橡胶保护层(31)、分别固接在所述铅芯叠层橡胶顶面和底面的上连接层Ⅰ(1)和下连接层Ⅰ(4),所述铅芯叠层橡胶包括铅芯(30)和叠层橡胶(3),所述叠层橡胶(3)包括橡胶体、橡胶体中若干水平设置并互相间隔开的钢板,所述叠层橡胶(3)上设有中心通孔,所述铅芯(30)设在所述中心通孔中;
所述竖直隔震部包括厚肉橡胶支座、分别固接在所述厚肉橡胶支座顶面和底面的上连接层Ⅱ(5)和下连接层Ⅱ(6),所述厚肉橡胶支座包括竖直设置的柱状的厚肉橡胶(7)、水平设于所述厚肉橡胶(7)中部的圆形钢板(71)。
2.根据权利要求1所述的一种三维隔震支座,其特征在于:所述厚肉橡胶支座的中心设有竖向通孔,所述竖向通孔中设有竖直阻尼结构,所述竖直阻尼结构包括盒体(9)、导柱(11),所述盒体(9)中设有空腔,所述空腔中设有阻尼液(10),所述盒体(9)的顶部和底部设有中心位于同一铅垂线上的装配通孔,所述装配通孔中静密封地设有密封圈(12),所述导柱(11)穿过所述空腔并与所述密封圈(12)动密封,所述盒体(9)底面与所述下连接层Ⅱ(6)固接,所述导柱(11)顶面与所述上连接层Ⅱ(5)固接,所述导柱(11)与所述下连接层Ⅱ(6)之间设有真空预留间隙,所述导柱(11)中部固接有扰动体(111),所述扰动体(111)位于所述盒体(9)中并与所述盒体(9)的侧壁之间设有均匀的间隙。
3.根据权利要求2所述的一种三维隔震支座,其特征在于:所述厚肉橡胶(7)与所述盒体(9)的侧面抵接。
4.根据权利要求1所述的一种三维隔震支座,其特征在于:所述水平隔震部叠放在所述竖直隔震部上,还包括用于连接所述水平隔震部与所述竖直隔震部的至少两件抗拉限位杆(8),所述至少两件抗拉限位杆(8)以所述铅芯(30)的轴为对称中心、均匀分布,所述抗拉限位杆(8)竖直设置,所述抗拉限位杆(8)的顶部带有限位头,所述抗拉限位杆(8)从上方依次穿过所述下连接层Ⅰ(4)、所述上连接层Ⅱ(5)、所述下连接层Ⅱ(6),所述抗拉限位杆(8)与所述下连接层Ⅰ(4)、所述上连接层Ⅱ(5)滑动连接,所述抗拉限位杆(8)与下连接层Ⅱ(6)固定连接,所述抗拉限位杆(8)下端设有与地面连接的连接端,所述限位头位于所述下连接层Ⅰ(4)上方,所述限位头与所述下连接层Ⅰ(4)之间设有震动间隙。
5.根据权利要求4所述的一种三维隔震支座,其特征在于:所述下连接层Ⅰ(4)与所述上连接层Ⅱ(5)固接。
6.根据权利要求1所述的一种三维隔震支座,其特征在于:所述竖直隔震部叠放在所述水平隔震部上,还包括用于连接所述水平隔震部与所述竖直隔震部的至少两件抗拉限位杆(8),所述至少两件抗拉限位杆(8)以所述铅芯(30)的轴为对称中心、均匀分布,所述抗拉限位杆(8)竖直设置,所述抗拉限位杆(8)的顶部带有限位头,所述抗拉限位杆(8)从上方依次穿过所述上连接层Ⅱ(5)、所述下连接层Ⅱ(6)、所述上连接层Ⅰ(1),所述抗拉限位杆(8)与所述上连接层Ⅱ(5)滑动连接,所述抗拉限位杆(8)与所述下连接层Ⅱ(6)、所述上连接层Ⅰ(1)固定连接,所述限位头位于所述上连接层Ⅱ(5)上方,所述限位头与所述上连接层Ⅱ(5)之间设有震动间隙。
7.根据权利要求6所述的一种三维隔震支座,其特征在于:所述下连接层Ⅱ(6)与所述上连接层Ⅰ(1)固接。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的一种三维隔震支座,其特征在于:所述抗拉限位杆(8)上套有减震环(81),所述减震环(81)设于所述震动间隙中。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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