CN109138174B - 一种悬挂式耗能隔震支座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬挂式耗能隔震支座，包括盒体、承载悬挂件、耗能隔震件；盒体设有空腔，空腔的上方设有盖板，盖板上设有缺口；承载悬挂件包括承载板、连接板、横板、多根悬挂线，连接板的上端与承载板的下端面固定连接，连接板的下端穿过缺口伸入空腔内，横板设于连接板的下端上；缺口的长度大于连接板的长度，缺口的宽度大于连接板的宽度；悬挂线的两端分别连接盖板、横板；空腔内填充有阻尼液，阻尼液的高度高于横板的高度；所述耗能隔震件设于横板与空腔底部之间。本发明具有较高的竖向承载能力，良好的竖向隔振效果和耗能能力，且不易发生变形，其结构简单，使用方便，易于安装，可以量产，造价低廉。
Description
技术领域
本发明涉及减振支座技术领域，特别是一种悬挂式耗能隔震支座。
背景技术
基础隔震技术被誉为20世纪以来最具代表性的革新性抗震技术，为工程抗震和结构设计提供了新的创新方向和研究思路，为保障重大结构安全提供可能。结构基础隔震体系按隔震机理的不同划分，目前主要有：叠层橡胶垫隔震体系、滑动摩擦隔震体系、组合隔震体系、摩擦摆体系、滚轴或滚珠摩擦隔震体系，还有新近出现的滑动凹面基础隔震体系等。其中，比较常用的是叠层橡胶垫隔震体系，叠层橡胶支座具有良好的水平变形能力和阻尼耗能能力，但是叠层橡胶隔震支座的竖向承载能力有限，并且叠层橡胶在竖直方向受到超过橡胶的极限承载后，橡胶会发生不可恢复的形变。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、使用方便、具有较高的竖向承载能力和良好的耗能隔震效果、且不易发生变形的悬挂式耗能隔震支座。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种悬挂式耗能隔震支座，包括盒体，还包括承载悬挂件、耗能隔震件；所述盒体设有空腔，所述空腔的上方设有盖板，所述盖板上设有缺口；所述承载悬挂件包括承载板、连接板、横板、多根悬挂线，所述连接板的上端与承载板的下端面固定连接，所述连接板的下端穿过缺口伸入空腔内，所述横板设于连接板的下端上；所述缺口的长度大于连接板的长度，所述缺口的宽度大于连接板的宽度；所述悬挂线的两端分别连接盖板、横板；所述空腔内填充有阻尼液，所述阻尼液的高度高于横板的高度；所述耗能隔震件设于横板与空腔底部之间。
作为上述技术方案的进一步改进，所述耗能隔震件包括多根弹簧，所述弹簧的上端、下端分别抵接横板的下端面、空腔的底部；所述弹簧自由状态下使得悬挂线处于松弛状态。
作为上述技术方案的进一步改进，所述弹簧包括底环大顶环小的第一塔式弹簧，所述第一塔式弹簧的底环卡接在空腔的底部，所述第一塔式弹簧的顶环与横板的下端面抵接。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括复位件，所述复位件包括底环大顶环小的第二塔式弹簧，所述第二塔式弹簧水平设置；所述第二塔式弹簧的顶环卡接在横板的侧壁上，所述第二塔式弹簧的底环卡接在空腔的侧壁上；所述第二塔式弹簧自由状态下使得横板处于空腔的中部。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第二塔式弹簧有多根，多根第二塔式弹簧分别连接横板的前侧壁与空腔的前侧壁、横板的后侧壁与空腔的后侧壁、横板的左侧壁与空腔的左侧壁、横板的右侧壁与空腔的右侧壁。
作为上述技术方案的进一步改进，所述连接板有两块，两块连接板并列设置，所述承载板水平设置，两块连接板均垂直设于承载板的下端面上，所述横板水平设于两块连接板的下端上；所述缺口的长度大于两块连接板之间的间距。
作为上述技术方案的进一步改进，所述悬挂线包括钢绞线，所述钢绞线有四根，四根钢绞线的下端均匀间隔地设在横板上，四根钢绞线的上端固定在盖板上。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括多个加劲板，所述加劲板呈三角形状，多个加劲板分别设于空腔侧壁与盖板的连接处、空腔侧壁与空腔底部的连接处、连接板与横板的连接处上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述盒体的下端面上还设有底板，所述底板的边缘设在盒体的外侧；所述底板上设有若干个螺杆，所述螺杆设于盒体的外侧。
作为上述技术方案的进一步改进，所述盒体、盖板、承载板、连接板、横板均由钢板制成。
本发明的有益效果是：本发明具有较高的竖向承载能力，良好的竖向隔振效果和耗能能力，且不易发生变形，其结构简单，使用方便，易于安装，可以量产，造价低廉。
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是本发明的剖视图。
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。
参照图1，一种悬挂式耗能隔震支座，包括盒体1，还包括承载悬挂件、耗能隔震件6；所述盒体1设有空腔11，所述空腔11的上方设有盖板12，所述盖板12上设有缺口；所述承载悬挂件包括承载板21、连接板22、横板23、多根悬挂线24，所述连接板22的上端与承载板21的下端面固定连接，所述连接板22的下端穿过缺口伸入空腔11内，所述横板23设于连接板22的下端上；所述缺口的长度大于连接板22的长度，所述缺口的宽度大于连接板22的宽度；所述悬挂线24的两端分别连接盖板12、横板23；所述空腔11内填充有阻尼液，所述阻尼液的高度高于横板23的高度；所述耗能隔震件6设于横板23与空腔11底部之间。使用时，把上部结构安装在承载板21上，由于悬挂线24的两端分别连接盖板12、横板23，上部结构的重量通过承载板21、连接板22、横板23、悬挂线24、盖板12，传递至盒体1，因此，本发明中的隔震支座具有较高的竖向承载能力，且不易发生变形。横板23浸在阻尼液里，当上部结构受到较小的地面激励时，横板23与阻尼液之间存在一定的摩擦力，该摩擦力阻止上部结构晃动，使建筑物保持稳定；当地面激励超过某一限值时，隔震层地震作用将超过摩擦力，承载板21通过连接板22带动横板23发生摆动，阻尼液可吸收并耗散能量，从而发挥隔震作用。同时，耗能隔震件6设于横板23与空腔11底部之间，当上部结构在竖向发生振动时，竖向振动通过横板23传递至耗能隔震件6，耗能隔震件6吸收竖直方向上的振动，从而起到竖向隔振、耗能的效果。缺口的长度大于连接板22的长度，缺口的宽度大于连接板22的宽度，是为了确保承载板21通过连接板22带动横板23发生摆动时，连接板22有活动的空间。
进一步作为优选的实施方式，所述耗能隔震件6包括多根弹簧，所述弹簧的上端、下端分别抵接横板23的下端面、空腔11的底部；所述弹簧自由状态下使得悬挂线24处于松弛状态。多根弹簧均匀分布在横板23与空腔11的底部之间，当上部结构在竖向发生振动时，振动通过横板23传递至多根弹簧，多根弹簧吸收竖直方向上的振动，从而起到竖向隔振、耗能的效果。当然了，耗能隔震件6除了可以采用弹簧外，还可以采用阻尼器等耗能隔震装置。上部结构未安装在承载板21前，弹簧自由状态下使得悬挂线24处于松弛状态，当上部结构安装在承载板21上时，上部结构的重量使得悬挂线24绷紧，同时使得横板23挤压弹簧，一方面，可以减轻悬挂线24的负担，另一方面，当上部结构在竖向发生振动时，竖向振动通过横板23传递至多根弹簧，多根弹簧吸收竖直方向上的振动，从而起到竖向隔振、耗能的效果。
进一步作为优选的实施方式，所述弹簧包括底环大顶环小的第一塔式弹簧，所述第一塔式弹簧的底环卡接在空腔11的底部，所述第一塔式弹簧的顶环与横板23的下端面抵接。第一塔式弹簧底环大顶环小，第一塔式弹簧的弹力不是线性的，第一塔式弹簧越被压缩其反弹力越大，当上部结构在竖向发生振动后，横板23向下运动行程越大，第一塔式弹簧反弹力越大，其消能作用越有效。横板23的下端面、空腔11的底部均设有卡扣，在安装时，直接把第一塔式弹簧的底环、顶环卡接在卡扣上，方便第一塔式弹簧的安装。在生产时，可在横板23的下端面、空腔11的底部设置多个卡扣，在安装时，可根据需要，使用一定数量的第一塔式弹簧，再把一定数量的第一塔式弹簧通过卡扣均匀安装在横板23与空腔11的底部之间。
进一步作为优选的实施方式，还包括复位件，所述复位件包括底环大顶环小的第二塔式弹簧7，所述第二塔式弹簧7水平设置；所述第二塔式弹簧7的顶环卡接在横板23的侧壁上，所述第二塔式弹簧7的底环卡接在空腔11的侧壁上；所述第二塔式弹簧7自由状态下使得横板23处于空腔11的中部。缺口设置在盖板12的中部，第二塔式弹簧7自由状态下使得横板23处于空腔11的中部，且横板23正处于缺口的正下方。设置复位件，当上部结构发生晃动，承载板21通过连接板22带动横板23发生摆动时，一方面，复位件可以使得横板23恢复回到空腔11的中部，从而使得上部结构恢复回到原来位置，另一方面，在横板23恢复回到空腔11的中部的过程，第二塔式弹簧7也吸收上部结构在水平方向上的晃动，从而起到横向耗能的效果。同样，第二塔式弹簧7底环大顶环小，第二塔式弹簧7的弹力不是线性的，第二塔式弹簧7越被压缩其反弹力越大，当上部结构发生晃动后，横板23水平晃动的行程越大，第二塔式弹簧7反弹力越大，其消能作用越有效。同样，在横板23的侧壁、空腔11的侧壁上设置卡扣，方便第二塔式弹簧7的安装。
进一步作为优选的实施方式，所述第二塔式弹簧7有多根，多根第二塔式弹簧7分别连接横板23的前侧壁与空腔11的前侧壁、横板23的后侧壁与空腔11的后侧壁、横板23的左侧壁与空腔11的左侧壁、横板23的右侧壁与空腔11的右侧壁。多根第二塔式弹簧7分别连接横板23的前侧壁与空腔11的前侧壁、横板23的后侧壁与空腔11的后侧壁、横板23的左侧壁与空腔11的左侧壁、横板23的右侧壁与空腔11的右侧壁，无论上部结构往哪个方向晃动，多根第二塔式弹簧7均能使得上部结构快速恢复回到原来位置，同时也更快地吸收上部结构在水平方向上的晃动，从而起到更好的横向耗能效果。
进一步作为优选的实施方式，所述连接板22有两块，两块连接板22并列设置，所述承载板21水平设置，两块连接板22均垂直设于承载板21的下端面上，所述横板23水平设于两块连接板22的下端上；所述缺口的长度大于两块连接板22之间的间距。由于上部结构的重量通过承载板21、连接板22传递至横板23上，为了防止连接板22超过承载极限而被损坏，因此设有两块连接板22，当然了，在实际中，还可以根据上部结构重量的不同，采用多块的连接板22。缺口的长度大于两块连接板22之间的间距，缺口的宽度大于连接板22的宽度，是为了确保承载板21通过连接板22带动横板23发生摆动时，连接板22有活动的空间。
进一步作为优选的实施方式，所述悬挂线24包括钢绞线，所述钢绞线有四根，四根钢绞线的下端均匀间隔地设在横板23上，四根钢绞线的上端固定在盖板12上。上部结构的重量通过承载板21、连接板22、横板23、悬挂线24、盖板12，传递至盒体1，为了防止悬挂线24被崩断，因此设置四条悬挂线24，同时为了受力均匀，四根悬挂线24的下端均匀间隔地设在横板23上。当然了，在实际中，还可以根据上部结构重量的不同，采用更多根的悬挂线24。钢绞线是由多根钢丝绞合构成的钢铁制品，碳钢表面可以根据需要增加镀锌层、锌铝合金层、包铝层、镀铜层、涂环氧树脂等，具有高承载力、不易变形、耐腐蚀的特点，因此悬挂线24可以由钢绞线制成。
进一步作为优选的实施方式，还包括多个加劲板3，所述加劲板3呈三角形状，多个加劲板3分别设于空腔11侧壁与盖板12的连接处、空腔11侧壁与空腔11底部的连接处、连接板22与横板23的连接处上。上部结构的重量通过承载板21、连接板22、横板23、悬挂线24、盖板12，传递至盒体1，为了防止本发明中的隔震支座被上部结构的重量压损，因此在空腔11侧壁与盖板12的连接处、空腔11侧壁与空腔11底部的连接处、连接板22与横板23的连接处上设置加劲板3。由于三角形具有稳定性，因此把加劲板3制成三角形状。
进一步作为优选的实施方式，所述盒体1的下端面上还设有底板4，所述底板4的边缘设在盒体1的外侧；所述底板4上设有若干个螺杆5，所述螺杆5设于盒体1的外侧。安装本发明中的隔震支座时，一般需要打地锚，因此底板4上设有若干个螺杆5，螺杆5间隔设置在底板4上，方便本发明中的隔震支座的安装。
进一步作为优选的实施方式，所述盒体1、盖板12、承载板21、连接板22、横板23均由钢板制成。盒体1、盖板12、承载板21、连接板22、横板23均由钢板制成，是由于钢板材质坚固耐用，对于上部结构能起到很好的支撑承载作用。当然了，底板4同样可以由钢板制成。
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含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种悬挂式耗能隔震支座，包括盒体(1)，其特征在于：还包括承载悬挂件、耗能隔震件(6)；所述盒体(1)设有空腔(11)，所述空腔(11)的上方设有盖板(12)，所述盖板(12)上设有缺口；所述承载悬挂件包括承载板(21)、连接板(22)、横板(23)、多根悬挂线(24)，所述连接板(22)的上端与承载板(21)的下端面固定连接，所述连接板(22)的下端穿过缺口伸入空腔(11)内，所述横板(23)设于连接板(22)的下端上；所述缺口的长度大于连接板(22)的长度，所述缺口的宽度大于连接板(22)的宽度；所述悬挂线(24)的两端分别连接盖板(12)、横板(23)；所述空腔(11)内填充有阻尼液，所述阻尼液的高度高于横板(23)的高度；所述耗能隔震件(6)设于横板(23)与空腔(11)底部之间；
所述耗能隔震件(6)包括多根弹簧，所述弹簧的上端、下端分别抵接横板(23)的下端面、空腔(11)的底部；所述弹簧自由状态下使得悬挂线(24)处于松弛状态；
还包括复位件，所述复位件包括底环大顶环小的第二塔式弹簧(7)，所述第二塔式弹簧(7)水平设置；所述第二塔式弹簧(7)的顶环卡接在横板(23)的侧壁上，所述第二塔式弹簧(7)的底环卡接在空腔(11)的侧壁上；所述第二塔式弹簧(7)自由状态下使得横板(23)处于空腔(11)的中部；
所述第二塔式弹簧(7)有多根，多根第二塔式弹簧(7)分别连接横板(23)的前侧壁与空腔(11)的前侧壁、横板(23)的后侧壁与空腔(11)的后侧壁、横板(23)的左侧壁与空腔(11)的左侧壁、横板(23)的右侧壁与空腔(11)的右侧壁；
所述连接板(22)有两块，两块连接板(22)并列设置，所述承载板(21)水平设置，两块连接板(22)均垂直设于承载板(21)的下端面上，所述横板(23)水平设于两块连接板(22)的下端上；所述缺口的长度大于两块连接板(22)之间的间距；
所述悬挂线(24)包括钢绞线，所述钢绞线有四根，四根钢绞线的下端均匀间隔地设在横板(23)上，四根钢绞线的上端固定在盖板(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种悬挂式耗能隔震支座，其特征在于：所述弹簧包括底环大顶环小的第一塔式弹簧，所述第一塔式弹簧的底环卡接在空腔(11)的底部，所述第一塔式弹簧的顶环与横板(23)的下端面抵接。
3.根据权利要求1所述的一种悬挂式耗能隔震支座，其特征在于：还包括多个加劲板(3)，所述加劲板(3)呈三角形状，多个加劲板(3)分别设于空腔(11)侧壁与盖板(12)的连接处、空腔(11)侧壁与空腔(11)底部的连接处、连接板(22)与横板(23)的连接处上。
4.根据权利要求1所述的一种悬挂式耗能隔震支座，其特征在于：所述盒体(1)的下端面上还设有底板(4)，所述底板(4)的边缘设在盒体(1)的外侧；所述底板(4)上设有若干个螺杆(5)，所述螺杆(5)设于盒体(1)的外侧。
5.根据权利要求1-4任意一项所述一种悬挂式耗能隔震支座，其特征在于：所述盒体(1)、盖板(12)、承载板(21)、连接板(22)、横板(23)均由钢板制成。
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