CN111058545A

CN111058545A - 抗拉拔装置及隔震保护方法

Info

Publication number: CN111058545A
Application number: CN202010002758.4A
Authority: CN
Inventors: 陈国平; 冷新云; 庾光忠; 罗勇欢; 姜良广; 周函宇
Original assignee: Zhuzhou Times New Material Technology Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Times New Material Technology Co Ltd
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2020-01-02
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2040-01-02
Also published as: CN111058545B

Abstract

抗拉拔装置，安装在基础结构与上层结构之间，包括与基础结构固定的底座和与上层结构固定且位于底座上方的顶板，其特征在于所述的底座上装有水平设置且可转动的旋转组件，顶板上装有垂向设置的抗拉板组件，抗拉板组件与旋转组件可活动连接，将顶板的向上拉力传递至底座上，旋转组件随抗拉板组件的水平移动而转动，适应抗拉拔组件水平移动方向的变化。本发明可与隔震装置产生同步水平运动，在水平层间位移较大时依然可提供足够大的抗拉承载力，从而减少隔震装置受所的拉应力，保护隔震装置免受拉应力破坏，在强震状态下对隔震装置进行有效的抗拉保护，提高隔震有效性防止上层结构发生倾覆。本发明还提供一种隔震保护方法。

Description

抗拉拔装置及隔震保护方法

技术领域

本发明涉及一种抗拉拔装置及隔震保护方法，属于隔震抗拉拔技术领域。

背景技术

隔震技术越来越广泛应用于高烈度地区，建筑的结构体系日趋复杂、体量日趋增大，在结构下部增设隔震层能有有效的延长结构的自振周期和整体阻尼，隔震装置能够大量的耗散地震动输入能量。在高地震烈度区的隔震结构，特别是较高层隔震结构及大型隔震结构，为了达到较好的隔震效果而降低隔震层的水平刚度值，往往会导致隔震层位移过大和隔震装置受拉拔问题，不仅难以达到预期的隔震效果，甚至会出现支座受拉破坏及结构倾覆。目前常见的抗拉拔装置有在附加抗拉拔功能的隔震支座、双向滑动式的抗拉拔装置等，例如：

1.CN201310049232.1，一种抗拉拔装置；

2.CN201320583136.0，新型抗拉拔装置；

3.CN201120187173.0，一种与叠层橡胶隔震支座联合使用的抗拉装置；

4.CN201710493847.1，一种隔震支座抗拉装置；

5.CN201410043114.4，防扭转的一体式隔震支座抗拉装置；

6.CN201510071280.X，具有抗拉性能的隔震装置；

7.CN201811178287.1，一种具有抗拉拔性能的多维隔减振装置及其隔减振方法。

现有技术的缺陷在于：

1. 利用两个垂直方向的位移实现平面多方向位移，水平位移的多方向灵活性不高，震装置水平大位移下易受拉失效。

2. 将滑动块竖向固定在相互垂直的导轨中实现位移和抗拉功能，受压作用下构件及构件之间容易产生的压应力。

3. 将相互垂直的导轨固接或铰接，扭转外力或弯矩作用下导轨和导轨连接部位会产生扭转或弯矩，对需要扭转要求的结构造成不利影响。

发明内容

本发明提供的抗拉拔装置及隔震保护方法，实现抗拉板组件相对于旋转组件的水平多向滑动，将抗拉拔装置与隔震装置一起使用，隔震装置产生较大且多向的水平层间位移时抗拉拔装置可与隔震装置产生同步水平运动，在水平层间位移较大时依然可提供足够大的抗拉承载力，从而减少隔震装置受所的拉应力，保护隔震装置免受拉应力破坏，解决隔震装置水平大位移下易受拉失效的问题，在强震状态下对隔震装置进行有效的抗拉保护，提高隔震有效性防止上层结构发生倾覆。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

抗拉拔装置，安装在基础结构与上层结构之间，包括与基础结构固定的底座和与上层结构固定且位于底座上方的顶板，其特征在于所述的底座上装有水平设置且可转动的旋转组件，顶板上装有垂向设置的抗拉板组件，抗拉板组件与旋转组件可活动连接，将顶板的向上拉力传递至底座上，旋转组件随抗拉板组件的水平移动而转动，适应抗拉拔组件水平移动方向的变化。

优选的，所述的旋转组件包括可转动的安装在底座上的旋转臂，旋转臂水平设置且中间位置与底座可转动连接，抗拉板组件的下端与旋转臂活动连接，抗拉板组件沿旋转臂移动，带动旋转臂水平转动。

优选的，所述的旋转臂通过沿垂向设置的固定式销轴安装在底座上，固定式销轴穿过旋转臂与底座固定，且固定式销轴上套有垫块，垫板垫于旋转臂与底座之间，且与旋转臂和底座之间均加垫有耐磨片，固定式销轴头部与旋转臂之间也加垫有耐磨片。

优选的，所述的旋转组件还包括与底座连接的抗拉拔压环，抗拉拔压环为水平圆环，旋转臂沿径向抵在抗拉拔压环底面，将向上拉力传递至抗拉拔压环，且在转动过程中沿抗拉拔压环底面运动。

优选的，所述的底座和顶板均为带锚筋的方形钢板，顶板的面积小于底座的面积，底座位于抗拉拔压环的圆心正下方，顶板位于底座的斜上方，且抗拉板组件下端与旋转臂活动连接的位置位于抗拉拔压环的内环内侧。

优选的，所述的抗拉拔压环内环面积大于底座的面积，且通过连接件与底座连接，连接件沿抗拉拔压环径向设置，且分别与底座和抗拉拔压环焊接。

优选的，所述的连接件为L形状，一端与底座水平对齐焊接，另一端与抗拉拔压环底面焊接，且连接件沿抗拉拔拉环周向均匀分布偶数个，每一个连接件分别与另一个连接件径向对齐。

优选的，所述的旋转臂的长度大于抗拉拔压环的内径且小于抗拉拔压环的外径，旋转臂端部抵在抗拉拔压环的底面上，且通过耐磨片与抗拉拔压环底面摩擦接触。

优选的，所述的抗拉板组件由两根沿垂向设置的抗拉板组成，抗拉板的上端与顶板固定，下端呈直角弯钩形状，旋转臂置于抗拉板的下端上，抗拉板与旋转臂接触的面上粘有耐磨片。

隔震保护方法，其特征在于在基础结构和上层结构之间设置隔震装置和以上所述的抗拉拔装置，在强震作用下抗拉拔装置中的抗拉拔组件水平移动，带动旋转组件转动，适应抗拉拔组件水平移动方向的变化，使抗拉拔组件与隔震装置同步产生较大且多向的水平层间位移，保护隔震装置免受拉应力破坏，提高隔震有效性防止上层结构发生倾覆。

发明的有益效果是：

1. 本发明的抗拉拔装置用抗拉板组件和旋转组件连接在底座和顶板之间，将顶板的向上拉力传递至底座上，旋转组件随抗拉板组件的水平移动而转动，适应抗拉板组件水平移动方向的变化，从而实现抗拉板组件相对于旋转组件的水平多向滑动，将抗拉拔装置与隔震装置一起使用，隔震装置产生较大且多向的水平层间位移时抗拉拔装置可与隔震装置产生同步水平运动，在水平层间位移较大时依然可提供足够大的抗拉承载力，从而减少隔震装置受所的拉应力，保护隔震装置免受拉应力破坏，解决隔震装置水平大位移下易受拉失效的问题，在强震状态下对隔震装置进行有效的抗拉保护，提高隔震有效性防止上层结构发生倾覆。

2. 旋转组件中旋转臂与底座连接，抗拉板组件沿旋转臂移动，带动旋转臂水平转动，满足抗拉板组件的水平多向滑动需求，旋转臂中间位置与底座连接，抗拉拔压环与底座连接，旋转臂沿径向抵在抗拉拔压环底面，抗拉板组件受向上拉力时传递至旋转臂，旋转臂传递至底座，且通过抗拉拔压环传递至底座，旋转臂的中间、两端及与抗拉板组件连接的位置同时承受拉力，且与抗拉拔压环一同受拉，抗拉受力点更多，抗拉作用面积更大，可有效减轻旋转臂的变形，提高抗拉拔能力。

3. 抗拉板组件中抗拉板下端呈直角弯钩形状，旋转臂置于抗拉板的下端上，当受拉力时抗拉板的拉力直接作用在旋转臂上，当受压力时抗拉板的下端不会与旋转臂之内产生压应力，有效避免压应力对抗拉拔装置造成损伤。

4. 旋转组件与抗拉板组件连接结构简单，结构构件加工难度低，安装灵活便捷，将以上的抗拉拔装置与隔震装置一同使用，不用改变隔震装置本身的结构，也不会对隔震装置的隔震造成影响，只需将抗拉拔装置安装在隔震装置旁边，抗拉拔装置可与隔震装置同步产生较大且多向的水平层间位移，在强震作用下保护隔震装置免受拉应力破坏，提高隔震保护有效性和可靠性。

附图说明

图1为具体实施方式中抗拉拔装置的结构示意图。

图2为图1中的主视图。

图3为图1的仰视图。

具体实施方式

下面结合图1至图3对本发明的实施例做详细说明。

抗拉拔装置，安装在基础结构与上层结构之间，包括与基础结构固定的底座1和与上层结构固定且位于底座1上方的顶板2，其特征在于所述的底座1上装有水平设置且可转动的旋转组件3，顶板2上装有垂向设置的抗拉板组件4，抗拉板组件4与旋转组件3可活动连接，将顶板2的向上拉力传递至底座1上，旋转组件3随抗拉板组件4的水平移动而转动，适应抗拉拔组件4水平移动方向的变化。

以上所述的抗拉拔装置用抗拉板组件4和旋转组件3连接在底座1和顶板2之间，将顶板2的向上拉力传递至底座1上，旋转组件3随抗拉板组件4的水平移动而转动，适应抗拉板组件水平移动方向的变化，从而实现抗拉板组件4相对于旋转组件3的水平多向滑动，将抗拉拔装置与隔震装置一起使用，隔震装置产生较大且多向的水平层间位移时抗拉拔装置可与隔震装置产生同步水平运动，在水平层间位移较大时依然可提供足够大的抗拉承载力，从而减少隔震装置受所的拉应力，保护隔震装置免受拉应力破坏，解决隔震装置水平大位移下易受拉失效的问题，在强震状态下对隔震装置进行有效的抗拉保护，提高隔震有效性防止上层结构发生倾覆。

其中，所述的旋转组件3包括可转动的安装在底座1上的旋转臂31，旋转臂31水平设置且中间位置与底座1可转动连接，抗拉板组件4的下端与旋转臂31活动连接，抗拉板组件4沿旋转臂31移动，带动旋转臂31水平转动。旋转臂31与底座1连接，抗拉板组件4沿旋转臂移动，带动旋转臂31水平转动，满足抗拉板组件4的水平多向滑动需求，旋转臂31绕其中间位置水平转动，抗拉板组件4的水平移动作用在旋转臂31上即带动旋转臂31转动，旋转臂31的转动不受限制，可使抗拉板组件4沿任意水平方向水平移动，保证抗拉拔装置水平移动与隔震装置水平变形的同步性，强震状态下对隔震装置的抗拉保护更加有效到位。

其中，所述的旋转臂31通过沿垂向设置的固定式销轴33安装在底座1上，固定式销轴33穿过旋转臂31与底座1固定，且固定式销轴33上套有垫块34，垫板34垫于旋转臂31与底座1之间，且与旋转臂31和底座1之间均加垫有耐磨片36，固定式销轴33头部与旋转臂31之间也加垫有耐磨片36。固定式销轴33装在底座1上贯穿旋转臂31，抗拉时旋转臂31的受力通过固定式销轴33传递到底座1上，形成一个拉抗受力点，垫块34将旋转臂31撑起，使之与底座1隔离，提高旋转灵活性，同时垫块34套在固定式销轴33上对其保护，避免固定式销轴33因受力而折弯变形，保护固定式销轴33不易变形或折断。

其中，所述的旋转组件3还包括与底座1连接的抗拉拔压环32，抗拉拔压环32为水平圆环，旋转臂 31沿径向抵在抗拉拔压环32底面，将向上拉力传递至抗拉拔压环32，且在转动过程中沿抗拉拔压环32底面运动。旋转臂31沿径向抵在抗拉拔压环32底面，抗拉板组件4受向上拉力时传递至旋转臂31，旋转臂31通过抗拉拔压环32传递至底座1，使旋转臂31的中间、两端及与抗拉板组件4连接的位置同时承受拉力，且与抗拉拔压环31一同受拉，抗拉受力点更多，抗拉作用面积更大，可有效减轻旋转臂的变形，提高抗拉拔能力。

其中，所述的底座1和顶板2均为带锚筋的方形钢板，顶板2的面积小于底座1的面积，底座1位于抗拉拔压环32的圆心正下方，顶板2位于底座1的斜上方，且抗拉板组件4下端与旋转臂31活动连接的位置位于抗拉拔压环32的内环内侧。保证抗拉拔压环32不对抗拉板组件4在旋转臂31上的水平移动形成干涉，使旋转臂31能在抗拉拔压环32底面自由转动。

其中，所述的抗拉拔压环32内环面积大于底座1的面积，且通过连接件35与底座1连接，连接件35沿抗拉拔压环32径向设置，且分别与底座1和抗拉拔压环32焊接。抗拉拔压环32的面积更大，在受拉时拉力传递到抗拉拔压环32上，拉力的承载面积更大，更有利于均匀抗拉，保持结构稳定性，连接件35实现抗拉拔压环32与底座1的连接，保证抗拉拔压环32的受力传递到底座1上，形成从上至下的牢固抗拉拔结构。

其中，所述的连接件35为L形状，一端与底座1水平对齐焊接，另一端与抗拉拔压环32底面焊接，且连接件35沿抗拉拔拉环32周向均匀分布偶数个，每一个连接件35分别与另一个连接件35径向对齐。连接件35两两沿径向对齐，且呈L形状，一端与底座1水平对齐固定，另一端与抗拉拔压环32底面固定，沿径向形成多组稳定的固定结构，在抗拉过程中不仅能将抗拉拔压环32所受的拉力均匀的传递至底座1上，形成四周均匀受力的抗拉拔结构，而且能保证受力过程中抗拉拔压环32的平稳性，避免抗拉拔压环32发生向一侧倾斜变形，旋转组件3的结构稳定性更好，更加牢固可靠，抗拉拔能力更强。

其中，所述的旋转臂31的长度大于抗拉拔压环32的内径且小于抗拉拔压环32的外径，旋转臂 31端部抵在抗拉拔压环32的底面上，且通过耐磨片36与抗拉拔压环32底面摩擦接触。保证旋转臂31两端的受力分别作用在抗拉拔压环32上，并且在旋转臂31的旋转过程中其两端始终抵在抗拉拔压环32底面，与抗拉拔压环32一同抗拉。

其中，所述的抗拉板组件4由两根沿垂向设置的抗拉板41组成，抗拉板41的上端与顶板2固定，下端呈直角弯钩形状，旋转臂31置于抗拉板41的下端上，抗拉板41与旋转臂31接触的面上粘有耐磨片36，有效提高旋转臂31旋转过程中的耐磨性能，抗拉板41下端呈直角弯钩形状，旋转臂31置于抗拉板的下端上，当受拉力时抗拉板41的拉力直接作用在旋转臂上，当受压力时抗拉板的下端不会与旋转臂之内产生压应力，有效避免压应力对抗拉拔装置造成损伤。

本发明还保护一种隔震保护方法，其特征在于在基础结构和上层结构之间设置隔震装置和以上所述的抗拉拔装置，在强震作用下抗拉拔装置中的抗拉拔组件4水平移动，带动旋转组件3转动，适应抗拉拔组件4水平移动方向的变化，使抗拉拔组件4与隔震装置同步产生较大且多向的水平层间位移，保护隔震装置免受拉应力破坏，提高隔震有效性防止上层结构发生倾覆。

以上所述的抗拉拔装置中旋转组件3与抗拉板组件4连接结构简单，结构构件加工难度低，安装灵活便捷，将以上的抗拉拔装置与隔震装置一同使用，不用改变隔震装置本身的结构，也不会对隔震装置的隔震造成影响，只需将抗拉拔装置安装在隔震装置旁边，抗拉拔装置可与隔震装置同步产生较大且多向的水平层间位移，在强震作用下保护隔震装置免受拉应力破坏，提高隔震保护有效性和可靠性。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims

1.抗拉拔装置，安装在基础结构与上层结构之间，包括与基础结构固定的底座（1）和与上层结构固定且位于底座（1）上方的顶板（2），其特征在于所述的底座（1）上装有水平设置且可转动的旋转组件（3），顶板（2）上装有垂向设置的抗拉板组件（4），抗拉板组件（4）与旋转组件（3）可活动连接，将顶板（2）的向上拉力传递至底座（1）上，旋转组件（3）随抗拉板组件（4）的水平移动而转动，适应抗拉拔组件（4）水平移动方向的变化。

2.根据权利要求1所述的抗拉拔装置，其特征在于所述的旋转组件（3）包括可转动的安装在底座（1）上的旋转臂（31），旋转臂（31）水平设置且中间位置与底座（1）可转动连接，抗拉板组件（4）的下端与旋转臂（31）活动连接，抗拉板组件（4）沿旋转臂（31）移动，带动旋转臂（31）水平转动。

3.根据权利要求2所述的抗拉拔装置，其特征在于所述的旋转臂（31）通过沿垂向设置的固定式销轴（33）安装在底座（1）上，固定式销轴（33）穿过旋转臂（31）与底座（1）固定，且固定式销轴（33）上套有垫块（34），垫板（34）垫于旋转臂（31）与底座（1）之间，且与旋转臂（31）和底座（1）之间均加垫有耐磨片（36），固定式销轴（33）头部与旋转臂（31）之间也加垫有耐磨片（36）。

4.根据权利要求2所述的抗拉拔装置，其特征在于所述的旋转组件（3）还包括与底座（1）连接的抗拉拔压环（32），抗拉拔压环（32）为水平圆环，旋转臂（31）沿径向抵在抗拉拔压环（32）底面，将向上拉力传递至抗拉拔压环（32），且在转动过程中沿抗拉拔压环（32）底面运动。

5.根据权利要求4所述的抗拉拔装置，其特征在于所述的底座（1）和顶板（2）均为带锚筋的方形钢板，顶板（2）的面积小于底座（1）的面积，底座（1）位于抗拉拔压环（32）的圆心正下方，顶板（2）位于底座（1）的斜上方，且抗拉板组件（4）下端与旋转臂（31）活动连接的位置位于抗拉拔压环（32）的内环内侧。

6.根据权利要求5所述的抗拉拔装置，其特征在于所述的抗拉拔压环（32）内环面积大于底座（1）的面积，且通过连接件（35）与底座（1）连接，连接件（35）沿抗拉拔压环（32）径向设置，且分别与底座（1）和抗拉拔压环（32）焊接。

7.根据权利要求6所述的抗拉拔装置，其特征在于所述的连接件（35）为L形状，一端与底座（1）水平对齐焊接，另一端与抗拉拔压环（32）底面焊接，且连接件（35）沿抗拉拔拉环（32）周向均匀分布偶数个，每一个连接件（35）分别与另一个连接件（35）径向对齐。

8.根据权利要求4所述的抗拉拔装置，其特征在于所述的旋转臂（31）的长度大于抗拉拔压环（32）的内径且小于抗拉拔压环（32）的外径，旋转臂（31）端部抵在抗拉拔压环（32）的底面上，且通过耐磨片（36）与抗拉拔压环（32）底面摩擦接触。

9.根据权利要求2所述的抗拉拔装置，其特征在于所述的抗拉板组件（4）由两根沿垂向设置的抗拉板（41）组成，抗拉板（41）的上端与顶板（2）固定，下端呈直角弯钩形状，旋转臂（31）置于抗拉板（41）的下端上，抗拉板（41）与旋转臂（31）接触的面上粘有耐磨片（36）。

10.隔震保护方法，其特征在于在基础结构和上层结构之间设置隔震装置和权利要求1至9任一项所述的抗拉拔装置，在强震作用下抗拉拔装置中的抗拉拔组件（4）水平移动，带动旋转组件（3）转动，适应抗拉拔组件（4）水平移动方向的变化，使抗拉拔组件（4）与隔震装置同步产生较大且多向的水平层间位移，保护隔震装置免受拉应力破坏，提高隔震有效性防止上层结构发生倾覆。