CN109235508A - 一种永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座，支座包括竖向隔震部件和水平隔震部件，竖向隔震部件由上、下两块环形永磁铁和圆心处的螺旋弹簧组成，水平隔震分为内置铅芯、两个同心圆环永磁铁和内外环之间的8个钢弹簧三部分组成，另外支座最外侧四个高刚度弹簧使支座具备竖向抗拔功能。通过利用永磁体与弹簧的组合实现三维隔震支座的隔震功能，减低结构的振动反应，保证地震作用下的建筑物安全。
Description
技术领域
本发明一种适用于大跨空间结构领域的三维隔震支座，具体涉及一种永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座，既可以适用于基础隔震，也可用于高位隔震。
背景技术
地震是主要的自然灾害之一，尤其汶川地震,灾害强度之大、破坏程度之重、伤亡人数之多、经济损失之巨、波及范围之广、社会影响之深、应急救灾之难均为历史罕见。隔震结构凭借其优越的减震性能和日趋成熟的隔震技术而被广泛应用于建筑结构领域。目前工程领域一般只考虑水平隔震，由于竖向地震作用的复杂性，对竖向地震作用关注程度不够，没有很好地发挥隔震支座效果。
永磁铁与弹簧组合的隔震技术是一种新型的隔震方法。利用磁场的磁悬浮斥力和弹簧共同提供竖向支撑力，达到竖向隔震的效果。
目前中国发明专利有一些电磁单一的竖向隔震方法，一旦电路出现短路等故障，竖向隔震能力完全丧失，本专利通过永磁铁和弹簧组合隔震，很好地避免的这个问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种永磁铁与弹簧组合的复合三维隔震支座，利用本发明，可以避免传统隔震支座的不足，实现建筑结构的三维隔震。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座包括竖向隔震部件和水平隔震部件，竖向隔震部件由上、下两块环形永磁铁和圆心处的螺旋弹簧组成，水平隔震分为内置铅芯、两个同心圆环永磁铁和内外环之间的8个钢弹簧三部分组成。上、下两块圆形永磁铁利用两者之间的磁悬浮斥力，减小竖向地震作用，圆心处的螺旋弹簧提供竖向支撑力和阻尼力来耗能内置铅芯提供剪切刚度，抵抗水平地震作用，两个同心圆环永磁铁利用两者之间的磁斥力，减小水平地震作用，内外环之间的8个钢弹簧提供水平支撑力和阻尼力来耗能。
作为优选，所述竖向隔震部分采用上、下两块环形永磁铁和圆心处的螺旋弹簧组合。
作为优选，所述水平隔震部分采用内置铅芯、两个同心圆环永磁铁和内外环之间的8个钢弹簧三部分组成。
本发明的特色：一是通过永磁的磁斥力和钢弹簧共同提供竖向承载力，防止某一部分失效，竖向隔震功能完全丧失，造成严重后果；二是水平隔震采用内置铅芯、两个同心圆环永磁铁和内外环之间的8个钢弹簧三部分组成，提高了结构的水平隔震能力；三是该三维隔震支座通过限位盖板，具有抗拉拔功能。
附图说明
图1为一种永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座示意图，图中包括：
1——上连接钢板
2——圆柱面钢板
3——圆形永磁铁
4——圆形永磁铁
5——圆柱面永磁铁
6——圆柱面永磁铁
7——螺旋弹簧
8——螺旋弹簧
9——铅芯
10——可滑动圆柱面钢板
11——圆柱面钢板
12——高刚度弹簧
13——下连接钢板
图2为一种永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座整体示意图
图3支座用于网壳结构基础隔震示意图
图4支座用于网壳结构高位隔震示意图
具体实施方式
本发明的目的是提供一种永磁铁与弹簧组合的复合三维隔震支座，一种永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座包括竖向隔震部件和水平隔震部件，竖向隔震部件由上、下两块环形永磁铁和圆心处的螺旋弹簧组成，水平隔震分为内置铅芯、两个同心圆环永磁铁和内外环之间的8个钢弹簧三部分组成。上、下两块圆形永磁铁利用两者之间的磁悬浮斥力，减小竖向地震作用，圆心处的螺旋弹簧提供竖向支撑力和阻尼力来耗能内置铅芯提供剪切刚度，抵抗水平地震作用，两个同心圆环永磁铁利用两者之间的磁斥力，减小水平地震作用，内外环之间的8个钢弹簧提供水平支撑力和阻尼力来耗能。最外侧的支座抗拔部分采用4个钢弹簧组成。
作为优选，所述竖向隔震部分采用上、下两块环形永磁铁和圆心处的螺旋弹簧组合。
作为优选，所述水平隔震部分采用内置铅芯、两个同心圆环永磁铁和内外环之间的8个钢弹簧三部分组成。
作为优选，所述支座抗拔部分采用4个钢弹簧组成。
以上所述，仅是本发明的较佳的具体实施方式，并非对本发明做任何形式上的限制，任何未脱离本发明的技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同变化与修饰，都应视为本发明方案的技术范畴，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座，其固定连接于建筑底盘上，其特征在于，其包括由上、下两块圆形永磁铁和圆心处的螺旋弹簧组成的竖向隔震支座和由内置铅芯、两个同心圆环永磁铁和内外环之间的8个钢弹簧三部分组成，所述上、下两块圆形永磁铁利用两者之间的磁悬浮斥力，减小竖向地震作用，所述圆心处的螺旋弹簧提供竖向支撑力和阻尼力来耗能，所述内置铅芯提供剪切刚度，抵抗水平地震作用，所述两个同心圆环永磁铁利用两者之间的磁斥力，减小水平地震作用，所述内外环之间的8个钢弹簧提供水平支撑力和阻尼力来耗能。
2.如权利要求1所述的永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座，其特征在于，竖向隔震装置由上、下两块圆形永磁铁和圆心处的螺旋弹簧组成的竖向隔震支座。
3.如权利要求1所述的永磁铁与弹簧组合的三维隔震支座，其特征在于，水平隔震分为内置铅芯、两个同心圆环永磁铁和内外环之间的8个钢弹簧三部分组成。
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