CN116397949A - 一种预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地震和振动及噪声控制领域，公开了一种外置预压弹簧‑厚层橡胶的三维隔振支座，其包括上连接板和下连接板，所述上连接板和所述下连接板之间通过四个预压弹簧连接；所述上连接板底部设置有上封板；所述下连接板顶部设置有下封板；所述上封板与下封板之间设置有变形装置。本发明通过增加橡胶层的厚度，使支座竖向刚度减小，从而达到竖向减震(振)的目的，同时设置外置预压弹簧补足厚肉支座因橡胶厚度增加而下降的承载力，即预压弹簧和厚肉橡胶支座协同承载，由钢丝索平衡预压弹簧所产生的张力；本发明应用于地震作用下建筑结构的隔震和地铁周边及正上盖结构的隔振减振，具备水平和竖向隔震(振)功能且受拉情况满足相关规范要求。
Description
技术领域
本发明涉及地震和振动及噪声控制领域，具体涉及一种外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座。
背景技术
近年来，我国城市轨道交通迅速发展，特别是地铁的发展，极大的缓解了地上交通压力，成为了特别是一二线城市人群日常出行及上下班的首选交通工具。而为了利用好土地资源而发展起来的上盖建筑群越来越庞大，随之而来的地铁上盖和临近建筑的振动和噪声问题逐渐困扰着在这些建筑中生活和工作的人群。地铁振动在建筑中以竖向传播为主，在上盖建筑及临近建筑中设置橡胶隔振支座是一种有效的隔振措施。现有各类橡胶隔震支座中，采用薄层橡胶支座和薄钢板叠层放置，使支座具有较低的水平刚度同时具有足够的竖向承载力，能够达到地震作用下隔离水平震动的效果，其水平力学性能优越，从而保护上部结构不受破坏。加厚橡胶层可充分发挥橡胶材料具备的隔绝和吸收振动的能力，但同时带来承载力下降的问题，使得传统厚层橡胶支座的适用范围受到限制。
为了弥补传统厚层橡胶支座竖向承载力不足的问题，本发明提出采用预压弹簧协助厚层橡胶支座抵抗竖向荷载的思路，以解决上述问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，本发明通过改进结构设计，增加橡胶层的厚度，使支座竖向刚度减小，从而达到竖向减震(振)的目的，同时设置外置预压弹簧补足厚肉支座因橡胶厚度增加而下降的承载力，以具备水平和竖向隔震(振)功能且受拉情况满足相关规范要求。
本发明提供如下的技术方案：
一种外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，包括上连接板和下连接板，所述上连接板和所述下连接板之间通过四个预压弹簧连接；
所述上连接板底部设置有上封板；
所述下连接板顶部设置有下封板；
所述上封板与下封板之间设置有变形装置。
优选的，所述变形装置包括厚肉橡胶层和薄钢板。
更优的，所述厚肉橡胶层和所述薄钢板为多个相互叠加，并等间隔布置在上封板与下封板之间，最上端的厚肉橡胶层与上封板连接，最下端的厚肉橡胶层与下封板连接。
优选的，所述四个预压弹簧内部分别设置有钢丝绳。
更优的，所述钢丝绳一端与所述上连接板连接，一端与所述下连接板连接。
优选的，所述四个预压弹簧分别位于上连接板和所述下连接板的四个端点。
本发明的提供的外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，其相比于现有的技术，还具有如下优点：
1、本发明提供的外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，通过多种结构改进的结合，使该新型橡胶支座能够广泛应用于地震作用下建筑结构的隔震和地铁周边及正上盖结构的隔振减振。
2、本发明通过增加橡胶层的厚度，使支座竖向刚度减小，从而达到竖向减震(振)的目的，同时设置外置预压弹簧补足厚肉支座因橡胶厚度增加而下降的承载力，即预压弹簧和厚肉橡胶支座协同承载，由钢丝索平衡预压弹簧所产生的张力；本发明应用于地震作用下建筑结构的隔震和地铁周边及正上盖结构的隔振减振，具备水平和竖向隔震(振)功能且受拉情况满足相关规范要求。
3、本发明其基本原理为：通过增加橡胶层的厚度，使支座竖向刚度减小，从而达到竖向减震(振)的目的，同时设置外置预压弹簧补足厚肉支座因橡胶厚度增加而下降的承载力，即预压弹簧和厚肉橡胶支座协同承载，考虑橡胶支座受拉问题，在弹簧内设置钢丝绳与厚肉橡胶支座协同抗拉，且支座在承担载荷前，由钢丝索平衡预压弹簧所产生的张力；此外，在支座正常工作中，钢丝索可起到一定的限位作用并协同支座抵抗拉应力，防止支座受拉破坏，从而使这种三位厚肉橡胶支座同时具备水平和竖向隔震(振)功能且受拉情况满足多种相关规范要求。
4、该支座同时具备水平和竖向的隔震(振)性能，适用于受地震和轨道交通引起的振动影响的建筑，其构造简单，隔震(机理)明确，适用范围广。
5、与内置预压弹簧-厚层橡胶三维隔振支座相比，该支座无需在橡胶内开孔，不影响厚层橡胶支座应有的水平和竖向隔振(震)性能，同时协调橡胶支座承受竖向压力。
6、该支座将水平隔振部件和竖向隔振部件以并联的形式组合而成，有效控制支座高度，保证其承载的稳定性，具有较强的竖向承载力和稳定性。
7、在无负载状态下，为了平衡预压弹簧的张力，本发明在支座中同时在预压弹簧中内置钢拉索，避免支座受张力而破坏失效，与此同时，协助支座抵抗在建筑结构生命周期内可能存在的拉应力。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例三维隔振支座的整体主视剖面结构示意图；
图2是本发明实施例三维隔振支座的立体外形轴侧结构示意图；
图3是本发明实施例三维隔振支座的装配结构示意图。
其中，1-上连接板，2-上封板，3-厚肉橡胶层，4-薄钢板，5-预压弹簧，6-钢丝绳,7-下封板，8-下连接板。
具体实施方式
以下结合具体实施例对外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
实施例
参见图1-3，本发明提供的外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，包括上连接板1和下连接板8，所述上连接板1和所述下连接板8之间通过四个预压弹簧5连接；
所述上连接板1底部设置有上封板2；
所述下连接板8顶部设置有下封板7；
所述上封板2与下封板7之间设置有变形装置。
优选的，所述变形装置包括厚肉橡胶层3和薄钢板4。
更优的，所述厚肉橡胶层3和所述薄钢板4为多个相互叠加，并等间隔布置在上封板2与下封板7之间，最上端的厚肉橡胶层3与上封板2连接，最下端的厚肉橡胶层3与下封板7连接。
优选的，所述四个预压弹簧5内部分别设置有钢丝绳6。
更优的，所述钢丝绳6一端与所述上连接板1连接，一端与所述下连接板8连接。
优选的，所述四个预压弹簧5分别位于上连接板1和所述下连接板8的四个端点。
本发明提供的该支座同时具备水平和竖向的隔震(振)性能，适用于受地震和轨道交通引起的振动影响的建筑，其构造简单，隔震(机理)明确，应用范围广。其中，厚肉橡胶垫层3意在降低支座的竖向刚度，使支座起到隔离竖向振动的作用，由于橡胶垫层厚度增加使得支座承载力下降，故在橡胶支座四个角位置设置预压弹簧5，通过事先预压弹簧，使其获得一定承载力，在建筑结构中使用该支座时，预压弹簧与叠层橡胶协同承载，以解决厚肉橡胶支座承载力下降的问题。同时考虑到厚肉橡胶支座受拉问题，在预压弹簧的中间设置钢丝绳6，支座受拉时，钢丝绳承受主要的拉力，与叠层橡胶支座协同抗拉，以保证橡胶不会被拉坏。
本发明实施例中，厚层橡胶支座以及弹簧-钢丝索装置应根据实际受荷情况协同设计，厚层橡胶支座应具备"较厚的橡胶层"这一基本特性，可用铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等替代，这些都应该属于本专利的保护范围。弹簧和钢丝索的规格应匹配，在无载情况下，钢丝索应能完全抵抗预压弹簧的张力，确保支座不受张拉破坏。
本发明上述实施例提供的外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，该新型橡胶支座应用于地震作用下建筑结构的隔震和地铁周边及正上盖结构的隔振减振。其基本原理为通过增加橡胶层的厚度，使支座竖向刚度减小，从而达到竖向减震(振)的目的，同时设置外置预压弹簧补足厚肉支座因橡胶厚度增加而下降的承载力，即预压弹簧和厚肉橡胶支座协同承载，考虑橡胶支座受拉问题，在弹簧内设置钢丝绳与厚肉橡胶支座协同抗拉，且支座在承担载荷前，由钢丝索平衡预压弹簧所产生的张力；此外，在支座正常工作中，钢丝索可起到一定的限位作用并协同支座抵抗拉应力，防止支座受拉破坏，从而使这种三位厚肉橡胶支座同时具备水平和竖向隔震(振)功能且受拉情况满足多种相关规范要求。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，其特征在于，包括上连接板(1)和下连接板(8)，所述上连接板(1)和所述下连接板(8)之间通过四个预压弹簧(5)连接；
所述上连接板(1)底部设置有上封板(2)；
所述下连接板(8)顶部设置有下封板(7)；
所述上封板(2)与下封板(7)之间设置有变形装置。
2.根据权利要求1所述的外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，其特征在于，所述变形装置包括厚肉橡胶层(3)和薄钢板(4)。
3.根据权利要求2所述的外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，其特征在于，所述厚肉橡胶层(3)和所述薄钢板(4)为多个相互叠加，并等间隔布置在上封板(2)与下封板(7)之间，最上端的厚肉橡胶层(3)与上封板(2)连接，最下端的厚肉橡胶层(3)与下封板(7)连接。
4.根据权利要求1所述的外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，其特征在于，所述四个预压弹簧(5)内部分别设置有钢丝绳(6)。
5.根据权利要求4所述的外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，其特征在于，所述钢丝绳(6)一端与所述上连接板(1)连接，一端与所述下连接板(8)连接。
6.根据权利要求1所述的外置预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座，其特征在于，所述四个预压弹簧(5)分别位于上连接板(1)和所述下连接板(8)的四个端点。
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| CN202310257401.4A CN116397949A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种预压弹簧-厚层橡胶的三维隔振支座 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117127733A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-28 | 广州大学 | 一种圆柱螺旋弹簧-铅芯阻尼三维振震双控支座 |
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2023
- 2023-03-16 CN CN202310257401.4A patent/CN116397949A/zh active Pending
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