CN109594673A - 一种连系双向隔震支座系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连系双向隔震支座系统，包括若干隔震支座，隔震支座包括上连接板和下连接板，上连接板与下连接板之间设有支撑板，支撑板的上表面设有滑板，滑板呈“u”型、上连接板呈“n”型，滑板位于上连接板内，滑板的上表面与上连接板的下表面之间设有滚珠；支撑板与下连接板之间设有若干纵向隔震单元和横向隔震单元，所述纵向隔震单元以横向隔震单元的中轴线为圆心周向阵列布设，每个所述纵向隔震单元包括连接件、法兰和竖向隔震组件，横向隔震单元包括橡胶保护套和减震组合，橡胶保护套呈圆管状，减震组合设于橡胶保护套内部；两个所述隔震支座通过橡胶板连接。隔震支座系统减小建筑物在地震作用下的水平向震动和竖向震动。

Description

一种连系双向隔震支座系统

技术领域

本发明属于土木建筑工程振动控制技术领域，具体涉及一种连系双向隔震支座系统。

背景技术

地震是一种突发性具有极大破坏力的自然灾害，隔震技术可以有效地减轻地震时房屋的破坏，现有的隔震支座包括：摩擦摆隔震支座、双曲面球型隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、记忆合金隔震支座等形式，橡胶隔震支座是当前研究最多、应用比较成熟的一种基础隔震装置，在中国已经超过500个工程项目采用橡胶隔震支座，包括房屋、桥梁和高速路等。而现有的隔震支座绝大多数只能减小单向地震作用对结构的影响，然而实际的地震作用是多维的，不是单向的，地震作用力主要由水平向分量和竖向分量组成，因此设计一种具有双向隔震效果的隔震支座是很必要的，现有的隔震支座存在抗扭矩力差的问题，隔震单元在使用的过程中易老化、不易更换的，且隔震支座大都是独立安装的，相互之间没有共同作用。

专利申请：201410302296.2，公开了一种抗扭转型三维文物隔震装置，特别涉及一种用于避免可移动文物遭受地震损害的隔震装置。包括有上盖板、下盖板、水平滑板、水平滚珠、竖向支撑、平台板、竖向滚珠和弹簧；在上盖板和下盖板的内部均匀布置水平滚珠，将设有水平滚珠的上盖板和下盖板扣在水平滑板的上下表面；竖向支撑置于上盖板上方，在竖向支撑两侧设置竖向滚珠，在竖向支撑的上侧设置竖向弹簧；平台板扣在竖向支撑上，平台板通过竖向滚珠、竖向弹簧和竖向支撑连接。该申请在水平方向设置水平滚珠，实现该装置的水平双向隔震；在竖向设置弹簧，实现该装置的竖向减震；同时该装置设置竖向滚珠可以抵抗扭转。但竖向设置的弹簧，选用螺旋弹簧或波纹弹簧时，存在刚度较强且不易更换的现象，抗震支座的竖向抗震性能受到影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的不足，提供一种连系双向隔震支座系统，以减小建筑物在地震作用下的水平向震动和竖向震动，隔震支座连成一个系统，增大隔震性能，同时竖向隔震组件可以更换，增加隔震支座系统的使用寿命。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是： 一种连系双向隔震支座系统，包括若干隔震支座，隔震支座包括上连接板和下连接板，所述上连接板与下连接板之间设有支撑板，所述支撑板的上表面设有滑板，所述滑板呈“u”型、上连接板呈“n”型，所述滑板位于上连接板内，所述滑板的上表面与上连接板的下表面之间设有滚珠；

所述支撑板与下连接板之间设有若干纵向隔震单元和横向隔震单元，所述纵向隔震单元沿横向隔震单元的中轴线周向阵列布设，每个所述纵向隔震单元包括连接件、法兰和竖向隔震组件，所述支撑板的下表面与下连接板的上表面均固定连有连接件，所述连接件均固定连接法兰，两个所述法兰之间通过螺栓连接竖向隔震组件，所述横向隔震单元包括橡胶保护套和减震组合，所述橡胶保护套呈圆管状，所述减震组合设于橡胶保护套内部，所述橡胶保护套和减震组合的上端均与支撑板的下表面硫化为一体、下端均与下连接板的上表面硫化为一体；

所述上连接板的上表面和下连接板的下表面均焊接有锚固组件，两个所述隔震支座通过橡胶板连接，所述橡胶板的上端与支撑板的下表面硫化为一体，橡胶板的下端与下连接板的上表面硫化为一体。

优选的，所述上连接板内侧上表面和滑板内侧下表面均为中部凹陷的弧形面。

优选的，所述弧形面摩擦系数μ为0.05~0.15，弧形面坡度为1°~2°。

优选的，所述竖向隔震组件包括密封板和橡胶囊，所述橡胶囊的上下两端均设有密封板，所述橡胶囊的内表面固定连接若干环状压板，下部的密封板上固定连接储气室，所述储气室的上端设有导气管。

优选的，所述橡胶囊上设有进气孔，所述橡胶囊的内部充有氮气，氮气的压强为0.5 -1Mpa。

优选的，所述储气室的侧壁与橡胶囊硫化连接。

优选的，所述锚固组件呈“J”形，所述锚固组件包括下连接杆、联轴器和上连接杆，所述下连接杆和上连接杆设于联轴器内且与联轴器螺纹连接。

优选的，所述减震组合包括若干橡胶层和若干钢板层，所述橡胶层和钢板层交替叠层硫化连接，所述钢板层两侧为橡胶层。

本发明的有益效果是：

1.隔震支座包括竖向隔震单元和横向隔震单元，滚珠可以增强隔震支座的抗扭矩力；

2.两个隔震支座通过橡胶板连接，隔震支座之间组成隔震支座系统，不仅加强了隔震支座的隔震能力，还能够将分散的支撑点联合为一个整体，加强整体的平稳性，如遇到强震橡胶板先断裂，每个隔震支座仍能发挥作用，保证上层建筑的平稳性；

3.竖向隔震单元的密封板与连接件通过螺栓连接，当橡胶囊老化后，竖向隔震组件可以更换，从而增加隔震支座系统的使用寿命；

4.减震组合由橡胶层和钢板层叠层硫化为一体，利用橡胶滞回变形的耗能能力，提供的阻尼力对水平方向的冲击力具有良好的减震效果 ；

5.橡胶囊内部充有氮气，气体压强使橡胶囊具有支撑功能；橡胶囊的内部设有压板，当橡胶囊受力在向下压缩的过程中提供支撑力，向下压缩的过程中部分气体通过导气管进入储气室，减小橡胶囊内气体的压强，消减竖向地震破坏力，也可防止橡胶囊因压力过大而被撕裂，而橡胶囊不受向下压缩力时，储气室中的气体重新通过导气管进入像胶囊内，橡胶囊恢复支撑功能，从而减轻橡胶囊在使用过程中的撕裂，延长橡胶囊的使用寿命；

6.锚固组件呈“J”形，隔震支座系统与上层建筑的连接更加牢固，下连接杆与上连接杆通过联轴器螺纹连接，当隔震支座系统需要更换时，更换方便。

附图说明

图1是本发明一种连系双向隔震支座系统的隔震支座结构示意图。

图2是本发明一种连系双向隔震支座系统的竖向隔震组件的剖视图。

图3是本发明一种连系双向隔震支座系统的图1中B-B处剖视图。

图4是本发明一种连系双向隔震支座系统的图1中A-A处剖视图。

图5是本发明一种连系双向隔震支座系统的锚固组件的结构示意图。

图6是本发明一种连系双向隔震支座系统的结构示意图。

附图中标号为：1为上连接板，2为支撑板，3为下连接板，4为锚固组件，5为滚珠，6为滑板，7为连接件，8为法兰，9为竖向隔震组件，10为橡胶保护套，11为橡胶层，12为钢板层，13为橡胶板，401为下连接杆，402为联轴器，403为上连接杆，901为密封板，902为橡胶囊，903为压板，904为储气室，905为导气管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述。

如图1~6图所示，一种连系双向隔震支座系统，包括若干隔震支座，隔震支座包括上连接板1和下连接板3，所述上连接板1与下连接板3之间设有支撑板2，所述支撑板2的上表面设有滑板6，所述滑板6呈“u”型、上连接板1呈“n”型，所述滑板6位于上连接板1内，所述滑板6的上表面与上连接板1的下表面之间设有滚珠5，所述上连接板1内侧上表面和滑板6内侧下表面均为中部凹陷的弧形面，所述弧形面摩擦系数μ为0.05~0.15，具体为0.1，弧形面坡度为1°~2°，具体为1.5°；

所述支撑板2与下连接板3之间设有若干纵向隔震单元和横向隔震单元，所述纵向隔震单元沿横向隔震单元的中轴线周向阵列布设，每个所述纵向隔震单元包括连接件7、法兰8和竖向隔震组件9，所述支撑板2的下表面与下连接板3的上表面均固定连有连接件7，所述连接件7均固定连接法兰8，两个所述法兰8之间通过螺栓连接竖向隔震组件9，所述横向隔震单元包括橡胶保护套10和减震组合，所述橡胶保护套10呈圆管状，所述减震组合设于橡胶保护套10内部，所述橡胶保护套10和减震组合的上端均与支撑板2的下表面硫化为一体、下端均与下连接板3的上表面硫化为一体，所述减震组合包括若干橡胶层11和若干钢板层12，所述橡胶层11和钢板层12交替叠层硫化连接，所述钢板层12两侧为橡胶层11；

所述上连接板1的上表面和下连接板3的下表面均焊接有锚固组件4，两个所述隔震支座通过橡胶板13连接，所述橡胶板13的上端与支撑板2的下表面硫化为一体，橡胶板13的下端与下连接板3的上表面硫化为一体。

作为一种优选的实施方式，所述竖向隔震组件9包括密封板901和橡胶囊902，所述橡胶囊902的上下两端均设有密封板901，所述橡胶囊902的内表面固定连接若干环状压板903，下部的密封板901上固定连接储气室904，所述储气室904的侧壁与橡胶囊902硫化连接，所述储气室904的上端设有导气管905，所述橡胶囊902上设有进气孔，所述橡胶囊902的内部充有氮气，氮气的压强为0.5~1Mpa，实施时选用0.7 Mpa。

作为一种优选的实施方式，所述锚固组件4呈“J”形，所述锚固组件4包括下连接杆401、联轴器402和上连接杆403，所述下连接杆401和上连接杆403设于联轴器402内且与联轴器402螺纹连接。

两个隔震支座通过橡胶板13连接，隔震支座之间组成隔震支座系统，不仅加强了隔震支座的隔震能力，还能够将分散的支撑点连为一个整体，加强整体的平稳性，如遇到强震橡胶板13.先断裂，每个隔震支座仍能发挥作用，保证上层建筑的平稳性；地震中滑板6及与其固定连接的部件优先滑动，减弱地震产生的水平方向的晃动，因每个隔震支座上均设置了滑板6和滚珠5，因此每个隔震支座上的滑板6滑动一致，而整体因滑板6的坡度产生的竖直方向的轻微起伏被支撑板2与下连接板3之间的纵向隔震单元消耗掉，震后因滑板6的内侧下表面和上连接板1的内侧上表面均为球形面，滚珠5会自动复位；横向震单元的减震组合利用橡胶滞回变形的耗能能力，提供的阻尼力对水平向的冲击力具有良好的减震效果；纵向隔震单元会减弱竖直方向产生的冲击力，橡胶囊902内的气体压强会发生变化，在运动的过程中压强变大，橡胶囊902内的气体会通过导气管905挤入储气室904，改变橡胶囊902内的气压，防止橡胶囊902因压力过大而被撕裂。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种连系双向隔震支座系统，包括若干隔震支座，隔震支座包括上连接板（1）和下连接板（3），其特征在于，所述上连接板（1）与下连接板（3）之间设有支撑板（2），所述支撑板（2）的上表面设有滑板（6），所述滑板（6）呈“u”型、上连接板（1）呈“n”型，所述滑板（6）位于上连接板（1）内，所述滑板（6）的上表面与上连接板（1）的下表面之间设有若干滚珠（5）；

所述支撑板（2）与下连接板（3）之间设有若干纵向隔震单元和横向隔震单元，所述纵向隔震单元沿横向隔震单元的中轴线周向阵列布设，每个所述纵向隔震单元包括连接件（7）、法兰（8）和竖向隔震组件（9），所述支撑板（2）的下表面与下连接板（3）的上表面均固定连有连接件（7），所述连接件（7）均固定连接法兰（8），两个所述法兰（8）之间通过螺栓连接竖向隔震组件（9），所述横向隔震单元包括橡胶保护套（10）和减震组合，所述橡胶保护套（10）呈圆管状，所述减震组合设于橡胶保护套（10）内部，所述橡胶保护套（10）和减震组合的上端均与支撑板（2）的下表面硫化为一体、下端均与下连接板（3）的上表面硫化为一体；

所述上连接板（1）的上表面和下连接板（3）的下表面均焊接有锚固组件（4），两个所述隔震支座通过橡胶板（13）连接，所述橡胶板（13）的上端与支撑板（2）的下表面硫化为一体，橡胶板（13）的下端与下连接板（3）的上表面硫化为一体。

2.根据权利要求1所述的一种连系双向隔震支座系统，其特征在于，所述上连接板（1）内侧上表面和滑板（6）内侧下表面均为中部凹陷的弧形面。

3.根据权利要求2所述的一种连系双向隔震支座系统，其特征在于，所述弧形面摩擦系数μ为0.05~0.15，弧形面坡度为1°~2°。

4.根据权利要求1所述的一种连系双向隔震支座系统，其特征在于，所述竖向隔震组件（9）包括密封板（901）和橡胶囊（902），所述橡胶囊（902）的上下两端均设有密封板（901），所述橡胶囊（902）的内表面固定连接若干环状压板（903），下部的密封板（901）上固定连接储气室（904），所述储气室（904）的上端设有导气管（905）。

5.根据权利要求4所述的一种连系双向隔震支座系统，其特征在于，所述橡胶囊（902）上设有进气孔，所述橡胶囊（902）的内部充有氮气，氮气的压强为0.5 -1Mpa。

6.根据权利要求4所述的一种连系双向隔震支座系统，其特征在于，所述储气室（904）的侧壁与橡胶囊（902）硫化连接。

7.根据权利要求1所述的一种连系双向隔震支座系统，其特征在于，所述锚固组件（4）呈“J”形，所述锚固组件（4）包括下连接杆（401）、联轴器（402）和上连接杆（403），所述下连接杆（401）和上连接杆（403）设于联轴器（402）内且与联轴器（402）螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种连系双向隔震支座系统，其特征在于，所述减震组合包括若干橡胶层（11）和若干钢板层（12），所述橡胶层（11）和钢板层（12）交替叠层硫化连接，所述钢板层（12）两侧为橡胶层（11）。