CN109610671A - 一种双向隔震支座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双向隔震支座，支座包括上连接板和下连接板，上连接板和下连接板之间设置有支撑板，支撑板与上连接板之间设置有第一隔震机构，支撑板与下连接板之间设置有第二隔震机构；第一隔震机构由橡胶保护套和横向减震单元组成；第二隔震机构包括主减震柱和分减震柱，主减震柱和分减震柱的上端均与支撑板下表面固定连接、下端均与下连接板上表面固定连接，下连接板的上表面设置控制器，下连接板的上表面四角处均设置激光测距仪，每个激光测距仪均连接至控制器，上连接板的下表面设置反光组件。本发明提供了一种双向隔震支座,以减小结构在地震作用下的水平向震动和竖向震动，且能够监测震后隔震支座是够完好。

Description

一种双向隔震支座

技术领域

本发明属于土木建筑工程振动控制技术领域，具体涉及一种双向隔震支座。

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，地震作用主要由水平向分量和竖向分量组成。因此，设计一种双向隔震支座装置是十分必要的。

隔震支座在实际使用时，会对内部的隔震单元造成损伤，且隔震支座会产生错位、倾斜等现象，使隔震效果变弱，外部工作人员也无法得知何时需要检修或者更换隔震支座。

专利申请：201721650036.X，公开了一种公路桥梁减震支座，包括上座、下座、激光测距传感器以及控制器，所述上座通过减震单元连接下座，所述下座内部中心位置设置有激光测距传感器，所述激光测距传感器通过数据线连接控制器，所述控制器安装在下座内部，所述控制器由单片机、储存器以及无线信息传输单元构成，所述激光测距传感器通过数据线连接单片机，所述单片机通过无线信息传输单元连接显示终端。与现有技术相比，该申请可以提醒工作人员何时需要整体更换减震支座，但是此减震支座只能通过激光测距传感器检测减震单元整体失效的情况，无法检测减震支座产生错位、倾斜的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的不足，提供了一种双向隔震支座，以减小建筑物在地震作用下的水平向震动和竖向震动，同时能够监测隔震支座是否发生错位、倾斜等现象，隔震支座是否需要更换。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种双向隔震支座，所述支座包括上连接板和下连接板，所述上连接板和下连接板之间设置有支撑板，所述支撑板与上连接板之间设置有第一隔震机构，支撑板与下连接板之间设置有第二隔震机构；

所述第一隔震机构由橡胶保护套和横向减震单元组成，所述橡胶保护套呈圆管状，橡胶保护套上端与上连接板下表面硫化为一体、下端与支撑板上表面硫化为一体，所述横向减震单元位于橡胶保护套内部，所述横向减震单元由多个橡胶层和钢板层交替叠层硫化而成，所述钢板层两侧为橡胶层；

所述第二隔震机构包括一个主减震柱和若干个分减震柱，所述分减震柱沿主减震柱的中轴线周向阵列布设，所述主减震柱和分减震柱的上端均与支撑板下表面固定连接、下端均与下连接板上表面固定连接；

所述下连接板的上表面设置控制器，下连接板的上表面四角处均设置激光测距仪，每个所述激光测距仪均连接至控制器，所述上连接板的下表面设置反光组件，所述反光组件的中心与激光测距仪的发射口同轴。

优选的，所述横向减震单元中还设置有多个圆形通槽，圆形通槽沿横向减震单元的中轴线周向阵列布设并贯穿钢板层和橡胶层，圆形通槽内均设置有橡胶连接柱。

优选的，所述主减震柱包括橡胶柱和设于橡胶柱外的内套筒，所述橡胶柱上端与支撑板硫化为一体、下端与下连接板硫化为一体，所述内套筒下端与下连接板焊接为一体，内套筒的中轴线与橡胶柱的中轴线重合，内套筒与橡胶柱之间填充有橡胶块。

优选的，所述橡胶块的高度小于内套筒的高度，所述内套筒的高度小于橡胶柱的高度。

优选的，所述分减震柱包括橡胶套筒和金属套筒，所述橡胶套筒为空心圆筒，所述橡胶套筒的内表面下侧开设有环状凹槽，所述凹槽的内部硫化连接有金属套筒，所述金属套筒的下端与下连接板焊接为一体，所述橡胶套筒的上表面和下表面分别与支撑板的下表面和下连接板的上表面硫化连接。

优选的，所述橡胶套筒内部设置有减震弹簧，所述减震弹簧一端抵至支撑板、另一端抵至下连接板。

优选的，所述反光组件包括玻璃微珠反射板和锥台反光板，所述玻璃微珠反射板设于锥台反光板下表面。

优选的，所述第一隔震机构的高度为第二隔震机构的高度的2~3倍。

本发明的有益效果是：

隔震支座上部和下部分别设置有第一隔震机构和第二隔震机构；第一隔震机构的横向减震单元由橡胶层和钢板层多层叠加，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；第二隔震机构包括一个主减震柱和若干个分减震柱，主减震柱的橡胶柱受挤压会发生变形，进而挤压内套筒内的橡胶块，同时分减震柱的橡胶套筒和减震弹簧会跟随主减震柱发生相应的形变，将竖直方向的冲击力进行多次分解吸收，消耗竖直方向的冲击力，减小建筑物在地震作用下的水平向震动和竖向震动；激光测距仪和反光组件配合，当隔震支座处于正常状态时，激光测距仪测出的距离信号一致，当隔震支座的上连接板与下连接板发生错位时，激光测距仪发出的光线会打到锥台反光板，锥台反光板将光线进行反射，则激光测距仪接收不到光线信号或者测量出的距离差距比较大，控制器会将信号发送至外部报警器，发出报警，提醒工作人员检修或者更换。

附图说明

图1是本发明一种双向隔震支座的结构示意图。

图2是本发明一种双向隔震支座的图1中A-A处剖视图。

图3是本发明一种双向隔震支座的图1中B-B处剖视图。

图4是本发明一种双向隔震支座的图1中C处放大图。

图5是本发明一种双向隔震支座的反光组件的结构示意图之一。

图6是本发明一种双向隔震支座的反光组件的结构示意图之二。

附图中标号为：1为上连接板，2为反光组件，3为下连接板，4为橡胶连接柱，5为支撑板，6为橡胶层，7为钢板层，8为橡胶保护套，9为橡胶套筒，10为金属套筒，11为减震弹簧，12为橡胶柱，13为内套筒，14为橡胶块，16为激光测距仪，17为控制器，201为锥台反光板，202为玻璃微珠反射板。

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~图6所示，一种双向隔震支座，所述支座包括上连接板1和下连接板3，所述上连接板1和下连接板3之间设置有支撑板5，所述支撑板5与上连接板1之间设置有第一隔震机构，支撑板5与下连接板3之间设置有第二隔震机构；

所述第一隔震机构由橡胶保护套8和横向减震单元组成，所述橡胶保护套8呈圆管状，橡胶保护套8上端与上连接板1下表面硫化为一体、下端与支撑板5上表面硫化为一体，所述横向减震单元位于橡胶保护套8内部，所述横向减震单元由多个橡胶层6和钢板层7交替叠层硫化而成，所述钢板层7两侧为橡胶层6，所述横向减震单元中还设置有多个圆形通槽，圆形通槽沿横向减震单元的中轴线周向阵列布设并贯穿钢板层7和橡胶层6，圆形通槽内均设置有橡胶连接柱4；

所述第二隔震机构包括一个主减震柱和若干个分减震柱，所述分减震柱沿主减震柱的中轴线周向阵列布设，所述主减震柱和分减震柱的上端均与支撑板5下表面固定连接、下端均与下连接板3上表面固定连接；

所述下连接板3的上表面设置控制器17，所述控制器为三菱生产的Q系列PLC编程控制器，下连接板3的上表面四角处均设置激光测距仪16，每个所述激光测距仪16均连接至控制器17，所述上连接板1的下表面设置反光组件2，所述反光组件2的中心与激光测距仪16的发射口同轴。

作为一种优选的实施方式，所述主减震柱包括橡胶柱12和设于橡胶柱12外的内套筒13，所述橡胶柱12上端与支撑板5硫化为一体、下端与下连接板3硫化为一体，所述内套筒13下端与下连接板3焊接为一体，内套筒13的中轴线与橡胶柱12的中轴线重合，内套筒13与橡胶柱12之间填充有橡胶块14，所述橡胶块14的高度小于内套筒13的高度，所述内套筒13的高度小于橡胶柱12的高度。

作为一种优选的实施方式，所述分减震柱包括橡胶套筒9和金属套筒10，所述橡胶套筒9为空心圆筒，所述橡胶套筒9的内表面下侧开设有环状凹槽，所述凹槽的内部硫化连接有金属套筒10，所述金属套筒10的下端与下连接板3焊接为一体，所述橡胶套筒9的上表面和下表面分别与支撑板5的下表面和下连接板3的上表面硫化连接，所述橡胶套筒9内部设置有减震弹簧11，所述减震弹簧11一端抵至支撑板5、另一端抵至下连接板3。

作为一种优选的实施方式，所述反光组件2包括玻璃微珠反射板202和锥台反光板201，所述玻璃微珠反射板202设于锥台反光板201下表面，玻璃微珠反射板202克服了普通平面反射镜由于环境振动导致反射镜振动引起的测量精度下降的缺陷 , 确保了在动态测量时光学系统的稳定性和测量的精确性。

作为一种优选的实施方式，所述第一隔震机构的高度为第二隔震机构的高度的2~3倍。

第一隔震机构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；第二隔震机构的主减震柱的橡胶柱12会受挤压发生变形，进而挤压内套筒13内的橡胶块14，挤压变形的橡胶柱12会与橡胶块14产生摩擦，防止橡胶柱12的弹性性能被破坏，同时分减震柱的橡胶套筒9和减震弹簧11会跟随主减震柱发生相应的形变，将竖直方向的冲击力多次分解吸收，消耗竖直方向的冲击力；减小结构在地震作用下的水平向震动和竖向震动。

四个激光测距仪16可以检测隔震支座是否倾斜、错位，当隔震装置正常时，激光测距仪16发射的激光经过玻璃微珠反射板202，激光会沿原路返回，将信号反馈至控制器17，控制器17会反馈隔震支座偏斜在安全范围内的信号，当隔震支座的上连接板1与下连接板3之间发生倾斜或者错位时，激光测距仪16发射的激光进入锥台反光板201范围或者其他范围，则被锥台反光板201发射后不能沿原路返回，而是反射向其他方向，激光测距仪16得不到反馈信号或者得到的反馈信号在隔震支座偏斜的安全范围外，亦或四个激光测距仪反馈的信号差在隔震支座的安全范围外，将信号反馈至控制器17，控制器17将信号传输至外部的报警器，提醒工作人员检修或者更换隔震支座。

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)

1.一种双向隔震支座，所述支座包括上连接板（1）和下连接板（3），其特征在于，所述上连接板（1）和下连接板（3）之间设置有支撑板（5），所述支撑板（5）与上连接板（1）之间设置有第一隔震机构，支撑板（5）与下连接板（3）之间设置有第二隔震机构；

所述第一隔震机构由橡胶保护套（8）和横向减震单元组成，所述橡胶保护套（8）呈圆管状，橡胶保护套（8）上端与上连接板（1）下表面硫化为一体、下端与支撑板（5）上表面硫化为一体，所述横向减震单元位于橡胶保护套（8）内部，所述横向减震单元由多个橡胶层（6）和钢板层（7）交替叠层硫化而成，所述钢板层（7）两侧为橡胶层（6）；

所述第二隔震机构包括一个主减震柱和若干个分减震柱，所述分减震柱沿主减震柱的中轴线周向阵列布设，所述主减震柱和分减震柱的上端均与支撑板（5）下表面固定连接、下端均与下连接板（3）上表面固定连接；

所述下连接板（3）的上表面设置控制器（17），下连接板（3）的上表面四角处均设置激光测距仪（16），每个所述激光测距仪（16）均连接至控制器（17），所述上连接板（1）的下表面设置反光组件（2），所述反光组件（2）的中心与激光测距仪（16）的发射口同轴。

2.根据权利要求1所述的一种双向隔震支座，其特征在于，所述横向减震单元中还设置有多个圆形通槽，所述圆形通槽沿横向减震单元的中轴线周向阵列布设并贯穿钢板层（7）和橡胶层（6），圆形通槽内均设置有橡胶连接柱（4）。

3.根据权利要求1所述的一种双向隔震支座，其特征在于，所述主减震柱包括橡胶柱（12）和设于橡胶柱（12）外的内套筒（13），所述橡胶柱（12）上端与支撑板（5）下表面硫化为一体、下端与下连接板（3）上表面硫化为一体，所述内套筒（13）下端与下连接板（3）焊接为一体，内套筒（13）的中轴线与橡胶柱（12）的中轴线重合，内套筒（13）与橡胶柱（12）之间填充有橡胶块（14）。

4.根据权利要求3所述的一种双向隔震支座，其特征在于，所述橡胶块（14）的高度小于内套筒（13）的高度，所述内套筒（13）的高度小于橡胶柱（12）的高度。

5.根据权利要求1所述的一种双向隔震支座，其特征在于，所述分减震柱包括橡胶套筒（9）和金属套筒（10），所述橡胶套筒（9）为空心圆筒，所述橡胶套筒（9）的内表面下侧开设有环状凹槽，所述凹槽的内部硫化连接有金属套筒（10），所述金属套筒（10）的下端与下连接板（3）焊接为一体，所述橡胶套筒（9）的上表面和下表面分别与支撑板（5）的下表面和下连接板（3）的上表面硫化连接。

6.根据权利要求5所述的一种双向隔震支座，其特征在于，所述橡胶套筒（9）内部设置有减震弹簧（11），所述减震弹簧（11）一端抵至支撑板（5）、另一端抵至下连接板（3）。

7.根据权利要求1所述的一种双向隔震支座，其特征在于，所述反光组件（2）包括玻璃微珠反射板（202）和锥台反光板（201），所述玻璃微珠反射板（202）设于锥台反光板（201）下表面。

8.根据权利要求1所述的一种双向隔震支座，其特征在于，所述第一隔震机构的高度为第二隔震机构的高度的2~3倍。