CN111851751A - 一种抗拉抗剪隔震支座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗拉抗剪隔震支座，包括：上连接钢板和下连接钢板；抗震拉索，抗震拉索穿过所述上连接钢板和所述下连接钢板上的孔洞并固定；填充材料，所述填充材料填充在所述抗震拉索之间的间隙内；柔性护筒，所述柔性护筒固定在所述上连接钢板和所述下连接钢板之间，所述柔性护筒将所述填充材料及抗震拉索包裹于上连接钢板和下连接钢板之间。本发明所述的隔震支座装配工序简单、成本较低，整体平整度、稳定性和抗拉性能优良，易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及隔震抗震设备技术领域，更具体地说，涉及一种抗拉抗剪隔震支座。
背景技术
基础隔震技术是一种在建筑结构底部设置隔震装置的减隔震(振)技术，其技术特点是隔震装置能够有效隔断水平地震作用力，减小上部结构的水平振动，从而有效保护上部结构。目前应用较多的隔震支座产品主要有普通叠层橡胶支座、铅芯橡胶隔震支座和高阻尼隔震支座。
随着相关隔震规范的颁布与实施，隔震技术得到越来越广泛的关注与应用，越来越多的隔震支座产品己经广泛应用于各类隔震结构当中。
目前应用较为广泛的叠层橡胶隔震支座主要是在上下连接板间通过模压硫化橡胶与钢板交替叠合而成。这种叠层橡胶隔震支座受轴向压力时，由于加强板与橡胶层粘结，橡胶层的横向变形受加强板的约束，隔震支座的竖向变形较小，故隔震支座具有较高的竖向承载力；但本申请发明人在研究中发现，当叠层橡胶隔震支座受到水平方向的剪力作用时，由于内部加强板不约束橡胶层的剪切变形，故橡胶层在水平方向可以产生较大的横向变形，从而导致剪切破坏；此外叠层橡胶隔震支座受轴向拉伸时，橡胶内部会形成负压状态，内部容易产生空洞而受到损伤，严重时会出现橡胶层断裂或橡胶与钢板界面粘合破坏，从而导致受拉破坏。
本申请发明人研究发现，在竖向拉应力达到1.5MPa-3.0MPa时，隔震支座竖向抗拉刚度急剧下降，这与其竖向10Mpa-15MPa的抗压能力相比较，叠层橡胶隔震支座的抗拉性能明显较差。故现有叠层橡胶隔震支座的抗拉性能很难满足当前的隔震要求，因为地震本身具有多维特性，尤其是位于地震的高烈度区很容易造成高层建筑摇摆甚至倾覆，其要求隔震支座能承受巨大的拉力，现有的叠层橡胶隔震支座显然不能完全满足要求。
发明内容
鉴于现有技术存在上述不足，本发明提供一种抗拉抗剪隔震支座。该支座在提供竖向抗压承载力的同时，又具有优良的抗拉性能和横向抗剪切性能，可以满足建筑物隔震对抗拉、抗剪性能的要求，促进隔震技术的推广及应用。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种抗震拉索抗拉隔震支座，包括：
上连接钢板和下连接钢板；
抗震拉索，抗震拉索穿过所述上连接钢板和所述下连接钢板上的孔洞并固定；
填充材料，所述填充材料填充在所述抗震拉索之间的间隙内；
柔性护筒，所述柔性护筒固定在所述上连接钢板和所述下连接钢板之间，并将所述填充材料及抗震拉索包裹于上连接钢板和下连接钢板之间。
进一步地，所述抗震拉索两端制作成螺杆的形式，通过螺帽固定于上连接钢板与下连接钢板之间。
进一步地，所述抗震拉索为钢丝绳，所述钢丝绳由多股钢绞线缠绕而成。
进一步地，每股钢绞线的钢丝的截面面积大小不一致。
进一步地，所述钢丝选用大截面且长度较短的钢丝。
进一步地，所述孔洞以所述上连接钢板/所述下连接钢板中心为原点呈圆形放射状布置。
进一步地，所述孔洞贯穿所述上连接钢板和所述下连接钢板，并在所述上连接钢板和所述下连接钢板上形成沉孔，螺帽设置在所述沉孔内。
进一步地，所述填充材料为沥青砂浆类材料。
进一步地，将所述螺帽焊接或用结构胶粘结在抗震拉索上。
进一步地，所述上连接钢板与下连接钢板相对设置。
本申请取得的有益技术效果是：
本申请的一种抗震拉索抗拉隔震支座，在提供竖向抗压承载力的同时，又具有优良的抗拉性能和横向抗剪切性能，可以满足建筑物隔震对抗拉性能的要求，促进隔震技术的推广及应用。
附图说明
图1为本发明所述抗拉抗剪隔震支座的结构示意图。
图2为本发明所述抗拉抗剪隔震支座的俯视图。
图3为本发明所述抗拉抗剪隔震支座抗震拉索端部示意图。
图4为本发明所述抗拉抗剪隔震支座的抗震拉索与上连接钢的结构示意图。
其中：1-上连接板，2-下连接板，3-抗震拉索，4-填充材料，5-柔性护筒，6-螺帽，7-孔洞。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步详细描述，以便公众更好地掌握本发明的实施手段，充分理解本发明所具有的有益效果，但本发明不受所述实施例限制。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。
参见图1～4，本申请的抗拉抗剪隔震支座包括上连接钢板1、下连接钢板2和夹持在上下两连接钢板之间的填充材料4、抗震拉索3和柔性护筒5，优选地，填充材料4可以为沥青砂浆类材料。抗震拉索3为钢丝绳，所述钢丝绳由多股钢绞线缠绕而成。所述上连接钢板1与下连接钢板2相对设置，在上下两块连接钢板上以中心为原点呈圆形放射状布置孔洞7，孔洞7贯穿所述上连接钢板1和所述下连接钢板2，并在上连接钢板1和下连接钢板2上形成沉孔，所述抗震拉索两端采用螺杆的形式，通过所述沉孔用螺帽连接于上连接钢板1与下连接钢板2之间。所述沥青砂浆类材料填充于抗震拉索之间的间隙，所述柔性护筒5将沥青砂浆类填充材料及抗震拉索包裹于上下连连接钢板之间。
在本申请中，抗拉抗剪隔震支座，在上连接钢板1及下连接钢板2之间设置抗震拉索3，通过使用截面较大且长度较短抗震拉索，使其具有较高的竖向承载力，同时与柔性护筒内包裹的沥青砂浆材料共同作用，由于柔性护筒对其内包裹的沥青砂浆材料及抗震拉索具有约束作用，故可进一步提高其竖向承载能力，而当地震使建筑物竖向震动或水平摇摆时，整个隔震支座必然交替受拉、受压。如果受压，压力由整个抗震拉索抗拉隔震支座共同承担；如果受拉，其拉力主要由抗震拉索承当，由于抗震拉索具有优良的抗拉性能，且多条抗震拉索共同作用，其抗拉性能可满足要求；如果受剪，沥青砂浆及抗震拉索亦能提供充足的抗剪强度。
参见图3～4，抗震拉索3两端采用螺杆的形式，通过沉孔用螺帽连接于上连接钢板与下连接钢板之间。因此整个支座的组装极其便利，但为了防止沉头螺帽年久松动，组装完成后可将其焊接或用结构胶粘结。
本申请的比较例及实施例详述如下：
比较例1：抗震拉索3选用直径为32mm的HRB400钢筋，其长度为100mm，截面积804mm2，试验过程中圆形放射状布置孔洞7内共布置1根，经试验测得其最大拉力为321KN，其最大承载力为62KN。
实施例2：抗震拉索3选用单根类别为6*29的钢丝绳，其长度为100mm，单根直径为32mm，截面积804mm2，试验过程中圆形放射状布置孔洞7内共布置1根，经试验测得其最大拉力为411KN，其最大承载力为59KN。
实施例3：抗震拉索3选用单根类别为6*29的钢丝绳，其长度为100mm，单根直径为39mm，截面积1195mm2，试验过程中圆形放射状布置孔洞7内共布置1根，经试验测得其最大拉力为611KN，其最大承载力为63KN。
实施例4：抗震拉索3选用单根类别为6*29的钢丝绳，其长度为100mm，单根直径为32mm，截面积804mm2，试验过程中圆形放射状布置孔洞7内共布置5根，经试验测得其最大拉力为2566KN，其最大承载力为249KN。
综上可得：
可见，在最大承载能力方面，钢丝绳并不弱于钢筋，而在抗拉方面，钢丝则有明显的优势，可以满足建筑物隔震对抗拉性能的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种抗拉抗剪隔震支座，其特征在于，包括：上连接钢板(1)和下连接钢板(2)；抗震拉索(3)，抗震拉索(3)穿过所述上连接钢板(1)和所述下连接钢板(2)上的孔洞(7)并固定；填充材料(4)，所述填充材料(4)填充在所述抗震拉索(3)之间的间隙内；柔性护筒(5)，所述柔性护筒(5)固定在所述上连接钢板(1)和所述下连接钢板(2)之间，并将所述填充材料(4)及抗震拉索(3)包裹于上连接钢板(1)和下连接钢板(2)之间。
2.根据权利要求1所述的抗震拉索抗拉隔震支座，其特征在于，所述抗震拉索(3)两端制作成螺杆的形式，通过螺帽(6)固定于上连接钢板(1)与下连接钢板(2)之间。
3.根据权利要求1或2所述的抗拉抗剪隔震支座，其特征在于，所述抗震拉索(3)为钢丝绳，所述钢丝绳由多股钢绞线缠绕而成。
4.根据权利要求3所述的抗拉抗剪隔震支座，其特征在于，每股钢绞线的钢丝的截面面积大小不一致。
5.根据权利要求3所述的抗拉抗剪隔震支座，其特征在于，所述钢丝选用大截面且长度较短的钢丝。
6.根据权利要求1或2所述的抗拉抗剪隔震支座，其特征在于，所述孔洞(7)以所述上连接钢板(1)/所述下连接钢板(2)中心为原点呈圆形放射状布置。
7.根据权利要求1或2所述的抗拉抗剪隔震支座，其特征在于，所述孔洞(7)贯穿所述上连接钢板(1)和所述下连接钢板(2)，并在所述上连接钢板(1)和所述下连接钢板(2)上形成沉孔，螺帽(6)设置在所述沉孔内。
8.根据权利要求1或2所述的抗拉抗剪隔震支座，其特征在于，所述填充材料(4)为沥青砂浆类材料。
9.根据权利要求2所述的抗拉抗剪隔震支座，其特征在于，将所述螺帽(6)焊接或用结构胶粘结在抗震拉索(3)上。
10.根据权利要求1-9之一所述的抗拉抗剪隔震支座，其特征在于，所述上连接钢板(1)与下连接钢板(2)相对设置。
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