CN115467422A - 一种后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，包括复位机构、滑移机构，还包括隔振机构。本发明在实现水平隔震的基础上，还能达到竖向隔振的功能，且无需人工牵引即可实现构件复位和橡胶更换；其中，隔振机构作为主要承载构件，在与滑块焊接后既实现水平滑动也实现竖向隔振，双面滑移摩擦的设计同时增加了水平隔震的性能。后装复位橡胶机构为构件产生水平位移提供恢复力的同时无需中断使用功能就能实现橡胶老化更换。本发明具有隔震(振)、自复位、性能良好、构造简单、便于维修更换、便于拓展等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，属于工程抗震领域。
背景技术
基础隔震技术是指在建筑物基础和上部结构之间隔离地震作用，使作用在基础上的地震力不能全部传导到上部结构中，并达到改变结构自振周期的作用。
目前常见的隔震系统有铅芯橡胶隔震支座和滑移摩擦隔震支座；铅芯橡胶的生产过程既会产生有毒重金属又会产生有毒气体污染环境，滑移摩擦隔震支座震后无法有效实现自复位。且上述两者在遇到竖向振动时不能达到理想的竖向隔振要求。
发明内容
本发明提供了一种后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，通过滑移碟簧外附橡胶柱构建了新型的隔振支座，不仅仅可以实现自复位，还具备水平、竖向隔振功能。
本发明的技术方案是：一种后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，包括复位机构、滑移机构，还包括隔振机构；
所述滑移机构中复位钢板5与滑移机构中上底板6之间、复位钢板5与滑移机构中下底板7之间均设有复位机构、隔振机构；复位机构位于隔振机构的周侧；
所述隔振机构包括碟形弹簧11、传力柱12、内导杆13；其中内导杆13一端与滑移机构中滑块4固定，碟形弹簧11堆叠在内导杆13上，碟形弹簧11上压传力柱12，传力柱12与复位钢板5固定连接。
所述复位机构包括两块连接板2及两块连接块2中间硫化连接的复位橡胶1。
所述复位机构与复位钢板5、上底板6、下底板7通过连接螺栓3连接，连接螺栓3的连接位置遵循在距连接板2形心处等距离分布。
所述复位橡胶1能设计成不同长宽高的橡胶柱，并采用后装式装入。
所述滑移机构包括滑块4、复位钢板5、上底板6、下底板7、底板镜面8、限位块9、聚四氟乙烯板10；其中，上底板6的底面、下底板7的顶面均嵌入底板镜面8且嵌入底板镜面8周侧设有限位块9，滑块4内嵌入聚四氟乙烯板10，滑块4通过聚四氟乙烯板10与底板镜面8间的接触产生摩擦效应。
所述刚性滑块4与聚四氟乙烯板10之间的摩擦系数在0到1的范围内调整，且聚四氟乙烯板10和刚性滑块4的大小形状可以调整。
所述隔振机构还包括加劲肋14，通过加劲肋14进行加固。
所述加劲肋14加固的形式包括但不限于十字形、三角形、多边形。
所述碟形弹簧11与内导杆13之间留有0-10mm的空隙。
所述碟形弹簧11的堆叠形式为对合和/或叠合的形式。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过内嵌聚四氟乙烯板的滑块在镜面上的滑动摩擦改变上部结构在水平地震下的受力特点，用复位橡胶产生的弹性应变实现地震中的复位功能，使构件达到自复位隔震的性能。本发明无需人工动力复位，依靠天然橡胶的弹性恢复力实现整体复位，在地震生产后能上部结构重新回到原位置，拥有比传统隔震支座更稳定的复位功能。与此同时，支座中的碟簧有一定的竖向刚度和变形空间，在构件受竖向动荷载作用下可以产生微小变形实现滤波作用，达到竖向隔振要求。本发明具备水平隔震和竖向隔振功能，能解决复杂条件下的建筑隔震(振)问题。
2、本发明使用后装复位橡胶机构的设计，在其他构件安装完成后再安装复位橡胶。本发明的设计使构件中容易老化、震后需要更换的橡胶材料可更容易更换。在更换过程中无需中断构件的正常使用既上部结构的正常使用，有效解决了设计生产过程的橡胶材料使用寿命问题。
综上，本发明在实现水平隔震的基础上，还能达到竖向隔振的功能，且无需人工牵引即可实现构件复位和橡胶更换；其中，隔振机构作为主要承载构件，在与滑块焊接后既实现水平滑动也实现竖向隔振，双面滑移摩擦的设计同时增加了水平隔震的性能。后装复位橡胶机构为构件产生水平位移提供恢复力的同时无需中断使用功能就能实现橡胶老化更换。本发明具有隔震(振)、自复位、性能良好、构造简单、便于维修更换、便于拓展等优点。
附图说明
图1为本发明的正视示意图；
图2为本发明的剖面示意图；
图3为本发明中隔振机构俯视示意图；
图4为本发明中上下底板及复位机构俯视示意图；
图5为本发明中复位钢板及隔振机构俯视示意图。
图中各标号为：1、天然橡胶；2、连接板；3、连接螺栓；4、滑块；5、复位钢板；6、上底板；7、下底板；8、上下底板镜面；9、限位块；10、聚四氟乙烯板；11、碟形弹簧；12、传力柱；13、内导杆；14、加劲肋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对发明做进一步的说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-5所示，一种后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，包括复位机构、滑移机构，还包括隔振机构；所述滑移机构中复位钢板5与滑移机构中上底板6之间、复位钢板5与滑移机构中下底板7之间均设有复位机构、隔振机构；复位机构位于隔振机构的周侧；所述隔振机构包括碟形弹簧11、传力柱12、内导杆13；其中内导杆13一端与滑移机构中滑块4固定，碟形弹簧11堆叠在内导杆13上，碟形弹簧11上压传力柱12，传力柱12与复位钢板5固定连接。
可选地，所述复位机构包括两块连接板2及两块连接块2中间硫化连接的复位橡胶1。
可选地，所述复位机构与复位钢板5、上底板6、下底板7通过连接螺栓3连接，连接螺栓3的连接位置遵循在距连接板2形心处等距离分布。
可选地，所述复位橡胶1能设计成不同长宽高的橡胶柱，并采用后装式装入。
可选地，所述滑移机构包括滑块4、复位钢板5、上底板6、下底板7、底板镜面8、限位块9、聚四氟乙烯板10；其中，上底板6的底面、下底板7的顶面均嵌入底板镜面8且嵌入底板镜面8周侧设有限位块9，滑块4内嵌入聚四氟乙烯板10，滑块4通过聚四氟乙烯板10与镜面8间的接触产生摩擦效应。
可选地，所述刚性滑块4与聚四氟乙烯板10之间的摩擦系数在0到1的范围内调整，且聚四氟乙烯板10和刚性滑块4的大小形状可以调整。
可选地，所述隔振机构还包括加劲肋14，通过加劲肋14对传力柱12与复位钢板5的焊接位置进行加固。
可选地，所述加劲肋14加固的焊接形式包括但不限于十字形、三角形、多边形。
可选地，所述碟形弹簧11与内导杆13之间留有0-10mm的摩擦空隙。
可选地，所述碟形弹簧11的堆叠形式为对合和/或叠合的形式；即可以全部对合，也可以全部叠合；也可以上层叠合、下层叠合，上下层之间呈现对合，如图1、2中所示。
具体而言：
所述复位机构由两块连接板2中间硫化连接天然橡胶，同时用连接螺栓3将连接板2与复位钢板5、上下底板连接在一起。本发明的复位机构能待其他构件安装进基础后再安装，在构件整体使用过程中可以随时更换。在水平地震发生后，复位机构可将滑移机构和隔振机构在天然橡胶的恢复力作用下带动到支座中心处，实现构件使用过程中的自复位功能。
所述滑移机构包括滑块4、复位钢板5、上底板6、下底板7、底板镜面8、限位块9、聚四氟乙烯板10；上下底板嵌入底板镜面8，滑块4内嵌入聚四氟乙烯板10，聚四氟乙烯板10伸出端与底板镜面8摩擦接触，滑块4依靠聚四氟乙烯板10与底板镜面8间的接触产生摩擦效应。在遭遇水平地震时，滑块4、复位钢板5及隔振机构在上下底板间产生双面摩擦，通过摩擦产生的位移和阻力达到隔震设计的要求。同时，在上下底板上焊接限位块，以此控制水平位移的极限值和设计时的支座尺寸范围，防止上部结构在水平地震中产生倾覆。
所述隔振机构包括碟形弹簧11、传力柱12、内导杆13，内导杆采用空心导杆，空心导杆一端焊接在滑块4上，碟簧11通过对合或叠合的形式堆叠在内导杆上13，碟簧11上方上压传力柱12，传力柱12与复位钢板5焊接后用加劲肋14加固焊接位置，用上述连接方式把滑块受到的竖向压力传导到复位钢板5上，实现隔振机构与滑移机构的连接。
本发明的工作原理是：
水平地震时，本发明在地震力作用下一个滑块4带动隔振机构在一个底板镜面8上滑动，当一个面的滑动到了极限位置时，被限位块9限制住位移距离，此时另一个面的滑块4也带动隔振机构滑动。与此同时，地震能量也被摩擦力不断吸收，滑动摩擦限制地震能量对上部结构的影响，复位橡胶1也在被不断拉伸压缩。在地震结束后，复位橡胶1在自身恢复力的作用下带动构件整体恢复到原有位置处。
竖向振动时，振动波通过下底板传导到隔振机构上。隔振机构中传力柱12和内导杆13限制了碟形弹簧11的水平位移，使碟形弹簧11在竖向加速度条件下产生微小变形。本发明的碟形弹簧11因自身刚度特性可以对基础传导到上部结构的高频波进行过滤，实现上部结构在竖向加速度影响下有更小的响应。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (10)
1.一种后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，包括复位机构、滑移机构，其特征在于：还包括隔振机构；
所述滑移机构中复位钢板(5)与滑移机构中上底板(6)之间、复位钢板(5)与滑移机构中下底板(7)之间均设有复位机构、隔振机构；复位机构位于隔振机构的周侧；
所述隔振机构包括碟形弹簧(11)、传力柱(12)、内导杆(13)；其中内导杆(13)一端与滑移机构中滑块(4)固定，碟形弹簧(11)堆叠在内导杆(13)上，碟形弹簧(11)上压传力柱(12)，传力柱(12)与复位钢板(5)固定连接。
2.根据权利要求1所述的后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，其特征在于：所述复位机构包括两块连接板(2)及两块连接块(2)中间硫化连接的复位橡胶(1)。
3.根据权利要求2所述的后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，其特征在于：所述复位机构与复位钢板(5)、上底板(6)、下底板(7)通过连接螺栓(3)连接，连接螺栓(3)的连接位置遵循在距连接板(2)形心处等距离分布。
4.根据权利要求2所述的后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，其特征在于：所述复位橡胶(1)能设计成不同长宽高的橡胶柱，并采用后装式装入。
5.根据权利要求1所述的后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，其特征在于：所述滑移机构包括滑块(4)、复位钢板(5)、上底板(6)、下底板(7)、底板镜面(8)、限位块(9)、聚四氟乙烯板(10)；其中，上底板(6)的底面、下底板(7)的顶面均嵌入底板镜面(8)且嵌入底板镜面(8)周侧设有限位块(9)，滑块(4)内嵌入聚四氟乙烯板(10)，滑块(4)通过聚四氟乙烯板(10)与底板镜面(8)间的接触产生摩擦效应。
6.根据权利要求5所述的后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，其特征在于：所述刚性滑块(4)与聚四氟乙烯板(10)之间的摩擦系数在0到1的范围内调整，且聚四氟乙烯板(10)和刚性滑块(4)的大小形状可以调整。
7.根据权利要求1所述的后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，其特征在于：所述隔振机构还包括加劲肋(14)，通过加劲肋(14)进行加固。
8.根据权利要求7所述的后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，其特征在于：所述加劲肋(14)加固的形式包括但不限于十字形、三角形、多边形。
9.根据权利要求1所述的后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，其特征在于：所述碟形弹簧(11)与内导杆(13)之间留有0-10mm的空隙。
10.根据权利要求1所述的后装复位橡胶的可滑移碟形弹簧隔振支座，其特征在于：所述碟形弹簧(11)的堆叠形式为对合和/或叠合的形式。
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