CN1264776A - 工程结构竖向隔震装置 - Google Patents

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Abstract

工程结构竖向隔震装置是一种用于土木工程的抗震、隔震与减震的装置,该装置由竖向阻尼器、上部水平钢板和下部水平钢板所组成,竖向阻尼器的上部与上部水平钢板相连接,竖向阻尼器的下部与下部水平钢板连接,上部水平钢板和下部水平钢板还分别设有螺栓孔。

Description

工程结构竖向隔震装置
本发明是一种用于土木工程的抗震、隔震与减震的装置。
地震发生时,地面运动将引起工程结构的振动。为隔离或抑制地面运动向上部结构的传递,可在基础顶面和上部结构底部之间或工程结构的其它合适位置设置隔震装置,以减少工程结构的动力反应。理论研究、试验研究和工程实践均表明,隔震装置是土木工程结构减震防灾的有效手段。近二十年来,国内外已开发研制出多种隔震装置并用于工程实践。这些隔震装置包括橡胶隔震装置(无粘结铅芯叠层橡胶隔震装置、有粘结铅芯叠层橡胶隔震装置、变截面铅芯橡胶隔震装置和高阻尼铁氧体橡胶隔震装置)、滑移隔震装置、具有软着陆保护平台的隔震装置、摩擦摆式隔震装置、滑移件与隔震垫相结合的混合隔震装置等。上述隔震装置可有效地减轻水平地震波引起的结构振动,因而已在工程实践中得到应用。由于地震发生时的地面运动是空间运动,除水平向地震波外,竖向地震波同样具有重要的破坏作用。震害考察表明,砖烟囟垂直叠落破坏(砖碎块散落在烟囱底部附近)、变压器跳离其轨道等震害均为竖向地震所致。而目前上述隔震装置均为隔离水平地震,对竖向地震波的隔离却不起任何作用。由于竖向地震波与水平地震波具有相同量级的对结构的破坏作用,故急需发明工程结构竖向隔震装置,以切实提高工程结构抗御竖向地震作用的能力。
本发明的目的就是提供一种可用于隔离和抑制竖向地震波等竖向振动引起的土木工程结构震动,大幅度提高工程结构抗御竖向地震作用能力的工程结构竖向隔震装置。
本发明的工程结构竖向隔震装置包括钢板、阻尼材料和铅销,该装置由竖向阻尼器、上部水平钢板和下部水平钢板所组成。竖向阻尼器的上部与上部水平钢板相连接,竖向阻尼器的下部与下部水平钢板连接,上部水平钢板和下部水平钢板还分别设有螺栓孔。所述的竖向阻尼器由竖向中间钢板、竖向两侧钢板、阻尼材料、铅销所组成,竖向中间钢板的两侧固定有阻尼材料,在阻尼材料外侧固定有竖向两侧钢板,铅销横向穿过竖向两侧钢板、阻尼材料、竖向中间钢板,将竖向中间钢板、阻尼材料、竖向两侧钢板固定为一体。竖向阻尼器均匀分布于上部水平钢板和下部水平钢板的空间中,竖向阻尼器中的竖向中间钢板与上部水平钢板相连接,竖向两侧钢板与下部水平钢板相连接。所述的竖向阻尼器(3)中的阻尼材料(33)可由多块交替设置的钢板和阻尼材料层组成多层结构。
本发明的优点在于该装置可用于隔离和抑制竖向地震波等竖向振动引起的土木工程结构震动,大幅度提高工程结构抗御竖向地震作用力,其具体优点有以下几点:1.所发明的“工程结构竖向隔震装置”具有足够的竖向刚度,可稳定地支撑上部结构。
2.所发明的“工程结构竖向隔震装置”可有效地减小上部结构在长期荷载作用下的徐变变形;3.所发明的“工程结构竖向隔震装置”可有效地控制上部结构在风荷载作用下的变形和稳定性;4.所发明的“工程结构竖向隔震装置”可通过竖向设置在钢板间的阻尼材料有效地吸收和耗散竖向地震能量;5.所发明的“工程结构竖向隔震装置”可通过水平设置的铅销有效地提高其竖向刚度和耗能能力;6.该装置与橡胶隔震装置相结合,可方便地用于隔离竖向地震波和水平地震波对结构的作用;7.所发明的“工程结构竖向隔震装置”可用于竖向地震、设备竖向振动和环境振动等各类竖向振动的隔离和抑制;
8.所发明的“工程结构竖向隔震装置”可用于建筑结构、桥梁结构、大跨结构、楼盖结构、核电站、大型油罐等多种工程结构竖向振动的隔离和抑制;9.所发明的“工程结构竖向隔震装置”构造简单、传力明确、机理清晰。
图1是本发明的总体结构的示意图。其中有上部水平钢板1、下部水平钢板2、竖向阻尼器3。
图2是本发明中竖向阻尼器的结构示意图。其中有竖向中间钢板31、竖向两侧钢板32、阻尼材料33、铅销34。
本发明的实施方案如下:首先制作竖向阻尼器3,该竖向阻尼器由三块钢板和两块阻尼材料组成,在竖向中间钢板的中部和下部两侧粘贴粘弹性阻尼材料,在该粘弹性阻尼材料的外侧粘贴竖向两侧钢板32,最后用铅销34横穿过三块钢板及钢板间的阻尼材料,将其连接成一个整体即成竖向阻尼器。阻尼材料也可由多块交替设置的钢板和阻尼材料层组成多层结构。
竖向阻尼器3的竖向中间钢板31与上部水平钢板1相连接,竖向阻尼器3的竖向两侧钢板与下部水平钢板2相连接,另外,在上部水平钢板1的平面上设有螺栓孔11,在下部水平钢板2的平面上设有螺栓孔21,以便分别与上部结构和下部结构相连接,这样便组成了本发明。

Claims (4)

1.一种工程结构竖向隔震装置,由钢板和阻尼材料所构成,其特征在于该装置由竖向阻尼器(3)、上部水平钢板(1)和下部水平钢板(2)所组成,竖向阻尼器(3)的上部与上部水平钢板(1)相连接,竖向阻尼器(3)的下部与下部水平钢板连接,上部水平钢板(1)和下部水平钢板(2)还分别设有螺栓孔(21、11)。
2.根据权利要求1所述的工程结构竖向隔震装置,其特征在于所述的竖向阻尼器(3)由竖向中间钢板(31)、竖向两侧钢板(32)、阻尼材料(33)、铅销(34)所组成,竖向中间钢板(31)的两侧固定有阻尼材料(33),在阻尼材料(33)外侧固定有竖向两侧钢板(32),铅销(34)横向穿过竖向两侧钢板(32)、阻尼材料(33)、竖向中间钢板(31),将竖向中间钢板、阻尼材料(33)、竖向两侧钢板(32)固定为一体。
3.根据权利要求1或2所述的工程结构竖向隔震装置,其特征在于竖向阻尼器(3)均匀分布于上部水平钢板(1)和下部水平钢板(2)的空间中,竖向阻尼器(3)中的竖向中间钢板(31)与上部水平钢板(1)相连接,竖向两侧钢板(32)与下部水平钢板(2)相连接。
4.根据权利要求2所述的工程结构竖向隔震装置,其特征在于所述的竖向阻尼器(3)中的阻尼材料(33)可由多块交替设置的钢板和阻尼材料层组成多层结构。
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