CN113293877A - 一种应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件，包括下预埋连接件、阻尼器、球形铰Ⅰ、隔震层底板、下支墩、橡胶支座、上支墩、隔震层梁、上预埋连接件、隔震层板、球形铰Ⅱ；本发明组件正常使用时，抗风拉索将阻尼器水平方向锁死，限制阻尼器及隔震层在风荷载作用下产生振动，与铅芯橡胶支座共同抵抗风荷载作用；地震发生时，抗风拉索被拉断，随隔震层发生的大变形阻尼器被拉长或者压短，进而消耗地震能量起到消能减震作用，产生的阻尼力除产生水平方向分力外还产生竖直方向分力，用于抵抗隔震结构由于倾覆力矩而产生的拉力效应，起到抗拉的作用。

Description

一种应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件
技术领域
本发明涉及隔震技术领域，具体涉及一种应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件。
背景技术
隔震技术是一种新型的建筑结构耐震形式，通过在房屋的某层设置隔震支座，阻止地震作用向上传递，从而达到减弱结构地震反应的效果。
目前，隔震层大多单独使用橡胶隔震支座，为了控制隔震层位移，也可以在隔震层水平设置阻尼器，这样阻尼器与橡胶支座共同构成隔震装置抵抗地震作用。对于多数低矮隔震建筑，两种布置方法均能得到较好的效果，但当隔震建筑向高层发展时，由于风荷载和地震倾覆力矩的增大，隔震层的抗风和橡胶支座的抗拉问题就会凸显，此时单独依靠铅芯橡胶支座或铅芯橡胶支座与阻尼器抵抗风荷载将不容易满足要求，甚至在风荷载较大的沿海地区将无法采用隔震技术，此时需要加设单独抗风装置。虽然加抗风装置可以解决高层隔震建筑的抗风问题，但对倾覆力矩引起的橡胶支座受拉问题仍然无法解决。
发明内容
本发明提出一种应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件，兼具万向耗能、抗风和抗拉功能，既可以满足正常使用状态下的隔震结构抗风要求，又可以实现地震作用下万向阻尼耗能和抗拉性能。
本发明具体技术方案如下：
一种应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件，包括下预埋连接件1、阻尼器2、球形铰Ⅰ4、隔震层底板5、下支墩6、橡胶支座7、上支墩8、隔震层梁9、上预埋连接件10、隔震层板11、球形铰Ⅱ12；
所述下预埋连接件1预埋进入下部结构(基础或地下室顶板)，预埋连接件1通过球形铰Ⅱ12与阻尼器2下端连接，阻尼器2上端通过球形铰Ⅰ4与上预埋连接件10连接，上预埋连接件10与隔震层梁9连接，隔震层底板5顶部设置下支墩6，下支墩6上安装橡胶支座7，橡胶支座7顶部为上支墩8，上支墩8顶部连接隔震层梁9，隔震层梁9上面为隔震层板11。
所述阻尼器2为筒式粘滞阻尼器或摩擦型阻尼器，且阻尼器2竖向放置。
所述隔震层底板5为箱体结构。
所述阻尼器2中部通过对称布置的四根抗风拉索3连接隔震层底板5侧面，且抗风拉索3水平放置。
本发明组件正常使用时，对称布置的4根抗风拉索将阻尼器水平方向锁死，限制阻尼器及隔震层在风荷载作用下产生振动，与铅芯橡胶支座共同抵抗风荷载作用，从而起到抗风的作用；当地震发生时，在较大的地震力作用下抗风拉索被拉断，隔震层发生水平大变形，阻尼器也在变形中被拉长或者压短，进而消耗地震能量，由于阻尼器上下两端设置了球形铰，阻尼器的变形方向可以沿水平面内任意方向，因而可以起到万向阻尼耗能的效果，另外阻尼器所产生的阻尼力除水平方向分力外还产生竖直方向分力，用于抵抗隔震结构由于倾覆力矩而产生的拉力效应，从而起到抗拉的作用。
本发明组件阻尼器上、下两端设置球铰，理论上可沿平面内任意方向运动耗能，不受地震输入方向的影响，真正做到万向阻尼耗能；阻尼器活塞平衡位置位于阻尼器底部，与阻尼器水平放置相比，阻尼器竖向放置后，其长度可减小至水平放置阻尼器长度的1/2，节省筒体材料，降低制造成本，节约材料；除水平提供阻尼耗能外，还可提供竖向拉力，抵抗因倾覆力矩产生的拉力作用。
本发明组件中的阻尼器竖向布置，安装时无需预先浇筑混凝土连接件(下支柱与上倒挂柱)，因此无需支护模板绑扎钢筋，吊装时下部球铰可支撑阻尼器自重，无需起重吊装设备，因此安装方便，施工工艺简单，节约建造成本。
本发明组件可同时实现抗风、抗拉及万向阻尼耗能功能。
附图说明
图1为实施例1应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件的结构示意图；
图中：1-下预埋连接件、2-阻尼器、3-抗风拉索、4-球形铰Ⅰ、5-隔震层底板、6-下支墩、7-橡胶支座、8-上支墩、9-隔震层梁、10-上预埋连接件、11-隔震层板、12-球形铰Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件，如图1所示，下预埋连接件1、阻尼器2、抗风拉索3、球形铰Ⅰ4、隔震层底板5、下支墩6、橡胶支座7、上支墩8、隔震层梁9、上预埋连接件10、隔震层板11、球形铰Ⅱ12；
下预埋连接件1预埋浇注进入下部结构(基础或地下室顶板)，下预埋连接件1通过球形铰Ⅱ12与阻尼器2下端连接，阻尼器2为筒式粘滞阻尼器或摩擦型阻尼器，且阻尼器2竖向放置，阻尼器2上端通过球形铰Ⅰ4与上预埋连接件10连接，上预埋连接件10与隔震层梁9连接，阻尼器2的上、下两端均设置球形铰，理论上可沿任意方向运动耗能，不受地震输入方向的影响，真正做到万向阻尼耗能；隔震层底板5为箱体结构，阻尼器2中部通过对称布置的四根抗风拉索3连接四个不同橡胶支座下面的隔震层底板5侧面，且四根抗风拉索3相同并水平放置，静止状态时，与阻尼器2垂直，这样阻尼器2各个方向受到的力相同，将阻尼器2水平方向锁死，限制阻尼器及隔震层在风荷载作用下产生振动；隔震层底板5顶部浇筑下支墩6，下支墩6上安装橡胶支座7，橡胶支座7顶部浇筑上支墩8，上支墩8顶部连接隔震层梁9，隔震层梁9上面为隔震层板11。
本实施例组件正常使用时，对称布置的4根抗风拉索3将阻尼器2水平方向锁死，限制阻尼器及隔震层在风荷载作用下产生振动，与铅芯橡胶支座共同抵抗风荷载作用；地震发生时，抗风拉索被拉断，阻尼器2随隔震层发生的大变形被拉长或者压短，进而消耗地震能量，起到消能减震作用，产生的阻尼力除水平方向分力外还产生竖直方向分力，用于抵抗隔震结构由于倾覆力矩产生的拉力效应，起到抗拉的作用；同时实现抗风、抗拉及万向阻尼功能。

Claims (4)

1.一种应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件，其特征在于，包括下预埋连接件(1)、阻尼器(2)、球形铰Ⅰ(4)、隔震层底板(5)、下支墩(6)、橡胶支座(7)、上支墩(8)、隔震层梁(9)、上预埋连接件(10)、隔震层板(11)、球形铰Ⅱ(12)；
所述下预埋连接件(1)预埋进入下部结构，预埋连接件(1)通过球形铰Ⅱ(12)与阻尼器(2)下端连接，阻尼器(2)上端通过球形铰Ⅰ(4)与上预埋连接件(10)连接，上预埋连接件(10)与隔震层梁(9)连接，隔震层底板(5)顶部设置下支墩(6)，下支墩(6)上安装橡胶支座(7)，橡胶支座(7)顶部为上支墩(8)，上支墩(8)顶部连接隔震层梁(9)，隔震层梁(9)上面为隔震层板(11)。
2.根据权利要求1所述应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件，其特征在于，阻尼器(2)为筒式粘滞阻尼器或摩擦型阻尼器，且阻尼器(2)竖向放置。
3.根据权利要求1所述应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件，其特征在于，隔震层底板(5)为箱体结构。
4.根据权利要求3所述应用于隔震层的抗风抗拉万向阻尼组件，其特征在于，阻尼器(2)中部通过对称布置的四根抗风拉索(3)连接隔震层底板(5)侧面，且抗风拉索(3)水平放置。
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