CN109235687A - 抗拔三维复合隔震支座 - Google Patents

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李雄彦
梁栓柱
薛素铎
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    • 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

本发明公开了抗拔三维复合隔震支座,包括由下至上依次设置的下连接板、水平隔震装置、下部抗拔护筒、中连接板、中部抗拔护筒、内导向杆、碟形弹簧隔震装置、外导向筒、上连接板、上部抗拔护筒。碟形弹簧隔震装置由碟形弹簧组与内导向杆组成,承压板通过预留孔套在内导向杆上,外导向筒套在内导向杆上并在径向留有一定空隙,外导向筒高于内导向杆顶面一定高度,保证支座的竖向位移。水平隔震装置由下封板、高阻尼橡胶、夹层钢板、上封板组成。通过上抗拔护筒与中抗拔护筒的咬合,下抗拔护筒与中连接板咬合实现支座整体的抗拔功能。该支座能同时降低结构水平和竖向的地震反应,且具有一定的抗拔能力。具有结构简单,加工方便,经济性高的特点。

Description

抗拔三维复合隔震支座
技术领域
本发明属于建筑结构基础隔震技术领域,具体涉及一种新型抗拔三维复合隔震支座,用于降低建筑结构水平及竖向的地震反应且具有一定的抗拔能力。
背景技术
地震灾害严重威胁人类的生命财产安全,由于建筑物倒塌造成的人员伤亡和经济损失高达90%,减隔震技术成为一种有效的减震手段,使建筑结构在地震中不倒塌成为可能。建筑结构基础隔震是一种常用的减隔震技术,其具体做法是在建筑上部结构和地基之间设置柔性连接构件,通过隔震层的吸能耗能有效延长上部结构的自振周期,减小上部结构的地震作用,有效地保护上部结构。
现阶段隔震层普遍应用的隔震支座有高阻尼橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、摩擦摆及盆式橡胶支座等,这些隔震支座只能减少水平方向的地震作用,对竖向地震作用没有削弱能力。大量地震灾害表明,结构的倒塌不仅是由于水平地震作用引起,竖向地震作用导致结构产生拉力而承载力丧失也是一个重要原因。多维地震的研究虽已取得一些突破性进展,但应用于实践较少;结构抗震分析的理论已经达到三维水平,所以结构在三维地震作用下的基础隔震研究尤为重要。因此,我们有必要设计一种具有抗拔能力的三维复合隔震支座,该支座满足水平和竖向隔震功能且满足竖向抗拔要求。
发明内容
针对以上问题,本发明提供一种抗拔三维复合隔震支座,该支座能降低水平和竖向地震作用下结构的反应,有效延长结构的自振周期,大幅度减小地震作用造成的危害,同时可抵抗上部结构产生的拉力,保证水平隔震构件不被拉坏。
为实现上述目的,本提供如下技术方案:
一种新型抗拔三维复合隔震支座,包括由下至上依次设置的下连接板、水平隔震装置、下部抗拔护筒、中连接板、中部抗拔护筒、内导向杆、碟形弹簧隔震装置、外导向筒、上连接板、上部抗拔护筒。
所述碟形弹簧隔震装置由碟形弹簧组与内导向杆组成,承压板上留有孔洞,通过外导向筒直接将承压板套在内导向杆上,外导向筒套在内导向杆上并在径向留有一定空隙,外导向筒与内导向杆顶面存在一定的高差,实现内导向杆在外导向筒内的上下移动。内导向杆与中连接板焊接,承压板与顶层碟形弹簧外径接触,外导向筒上、下端分别与上连接板和承压板焊接。
所述碟形弹簧组可根据支座的设计承载力,采用不同片数的叠合、对合或者复合组合的方式,且可设置一组或者多组碟形弹簧组。
所述内导向杆外径与碟形弹簧组内径间留有一定空隙。
所述水平隔震装置为高阻尼橡胶隔震支座,由下封板、叠层高阻尼橡胶、夹层钢板、上封板组成。高阻尼橡胶和夹层钢板交替堆叠,高阻尼橡胶、夹层钢板和封板中心开孔,下连接板和中连接板分别与水平隔震装置的下封板和上封板通过螺栓固定连接,封板与内部橡胶黏合,橡胶保护层在支座硫化前包裹。
上述技术方案中,所述下连接板设置沉孔螺栓连接孔。
上述技术方案中,所述中连接板设置沉孔螺栓连接孔。
上述技术方案中,所述上连接板设置沉孔螺栓连接孔。
本发明的优点在于:
本发明提供了一种构造简单的抗拔三维复合隔震支座,在保证隔震支座水平隔震能力的前提下,通过设置碟形弹簧组来提高支座的竖向隔震能力。水平地震作用下,高阻尼橡胶和夹层钢板产生剪切变形,而竖向隔震装置中的内导向杆具有一定的水平刚度,可以抵抗传递来的水平地震作用。在竖向地震作用下,碟形弹簧组合压缩,通过外导向筒的预留高度实现内导向杆的上下移动,从而保证碟形弹簧的伸缩变形,达到三维地震作用下支座的隔震效果,在竖向地震作用下通过上抗拔护筒与中抗拔护筒的咬合避免碟形弹簧间的彼此离散,通过下抗拔护筒与中连接板的咬合保证水平隔震装置不被拉坏。该支座承载力、刚度、阻尼均可根据实际需要调整,可以满足不同条件下的设计需求且该支座且结构简单,加工方便,在个别碟形弹簧片破坏情况下可实现单片更换,使用寿命长,性能稳定,实用性强,经济性高。
附图说明
图1为本发明抗拔三维复合隔震支座示意图。
图2为本发明抗拔三维复合隔震支座俯视图。
图3为本发明抗拔三维复合隔震支座A-A截面示意图。
图4为本发明抗拔三维复合隔震支座B-B截面示意图。
图5为本发明抗拔三维复合隔震支座C-C截面示意图。
图中:1.内导向杆 2.外导向筒 3.碟形弹簧 4.承压板 5.上连接板 6.上抗拔护筒 7.中抗拔护筒 8.中连接板 9.上封板 10.夹层钢板 11.叠层高阻尼橡胶 12.下封板13.下连接板 14.下抗拔护筒。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明具体实施方式。
如图1所示,本发明涉及的抗拔三维复合隔震支座包括内导向杆1、外导向筒2、碟形弹簧3、承压板4、上连接板5、上抗拔护筒6、中抗拔护筒7、中连接板8、上封板9、夹层钢板10、叠层高阻尼橡胶11、下封板12、下连接板13和下抗拔护筒14。
如图1所示,下封板12、叠层高阻尼橡胶11、夹层钢板10、上封板9组成水平隔震装置。叠层高阻尼橡胶11和夹层钢板10交替堆叠硫化成内部高阻尼橡胶,叠层高阻尼橡胶11、夹层钢板10和上封板9、下封板12中心开孔,中连接板8与水平隔震装置中的上封板9通过螺栓固定连接,上封板9、下封板12与叠层高阻尼橡胶11黏合,上封板9和下封板12分别设置在内部高阻尼橡胶的上层和下层;橡胶保护层在支座硫化前包裹,中连接板8设置连接孔。
如图1所示,内导向杆1穿过承压板4伸入外导向筒2,外导向筒2与内导向杆1径向预留一定空隙,竖向预留一定高度,使内导向杆1能够在外导向筒2内上下移动,外导向筒2上端与上连接板5焊接,外导向筒2下端与承压板4焊接,承压板4与碟形弹簧3上表面接触。
碟形弹簧3与内导向杆1组成碟形弹簧隔震装置,内导向杆1的外径小于碟形弹簧3内径,内导向杆1下端与中连接板8焊接。下抗拔护筒14与下连接板13焊接,中抗拔护筒7与中连接板8焊接,上抗拔护筒6与中抗拔护筒7咬合,上抗拔护筒6与上连接板5焊接。
碟形弹簧3能够采用不同片数的叠合、对合或者复合组合的方式,且能够设置一组或者多组碟形弹簧3。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,任何未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.抗拔三维复合隔震支座,其特征在于:包括内导向杆(1)、外导向筒(2)、碟形弹簧(3)、承压板(4)、上连接板(5)、上抗拔护筒(6)、中抗拔护筒(7)、中连接板(8)、上封板(9)、夹层钢板(10)、叠层高阻尼橡胶(11)、下封板(12)、下连接板(13)和下抗拔护筒(14);
下封板(12)、叠层高阻尼橡胶(11)、夹层钢板(10)、上封板(9)组成水平隔震装置;叠层高阻尼橡胶(11)和夹层钢板(10)交替堆叠硫化成内部高阻尼橡胶,叠层高阻尼橡胶(11)、夹层钢板(10)和上封板(9)、下封板(12)中心开孔,中连接板(8)与水平隔震装置中的上封板(9)通过螺栓固定连接,上封板(9)、下封板(12)与叠层高阻尼橡胶(11)黏合,上封板(9)和下封板(12)分别设置在内部高阻尼橡胶的上层和下层;
内导向杆(1)穿过承压板(4)伸入外导向筒(2),外导向筒(2)与内导向杆(1)径向预留一定空隙,竖向预留一定高度,使内导向杆(1)能够在外导向筒(2)内上下移动,外导向筒(2)上端与上连接板(5)焊接,外导向筒(2)下端与承压板(4)焊接,承压板(4)与碟形弹簧(3)上表面接触;
碟形弹簧(3)与内导向杆(1)组成碟形弹簧隔震装置,内导向杆(1)的外径小于碟形弹簧(3)内径,内导向杆(1)下端与中连接板(8)焊接;下抗拔护筒(14)与下连接板(13)焊接,中抗拔护筒(7)与中连接板(8)焊接,上抗拔护筒(6)与中抗拔护筒(7)咬合,上抗拔护筒(6)与上连接板(5)焊接。
2.根据权利要求1所述的抗拔三维复合隔震支座,其特征在于:碟形弹簧(3)能够采用不同片数的叠合、对合或者复合组合的方式,且能够设置一组或者多组碟形弹簧(3)。
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