CN200943268Y - 改进型三维隔震装置 - Google Patents

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张永山
王焕定
颜学渊
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Abstract

本实用新型公开一种改进型三维隔震装置，该装置由叠层橡胶隔震支座与复合碟形弹簧隔震支座串接构成，其特征是所述橡胶垫(14)体内绕对称中心线环形均布至少三只柔性抗拉构件(6)，该柔性抗拉构件(6)的中部弯曲置于橡胶垫的中心孔(15)内，两头固定在橡胶垫(14)的上下两端面上；所述柔性抗拉构件(6)的伸展长度不大于橡胶垫(14)的拉伸弹性变形量；所述叠层橡胶隔震支座的下联结板(9)设在复合碟形弹簧(12)上，所述的导向套(11)的上端向内延伸一环形翼缘(17)将下联结板(9)卡在其内，环形翼缘(17)与下联结板(9)之间设有环形缓冲垫(10)。由于本实用新型所述的橡胶垫(14)的体内设有柔性抗拉构件(6)，在所述的叠层橡胶隔震支座与复合碟形弹簧隔震支座的串接处设有抗拉结构，因此用作高层建筑物的隔震装置可大大提高高层建筑物的抗摇摆甚至倾覆的能力。

Description

改进型三维隔震装置
技术领域
本实用新型涉及一种建筑防振动(或震动)装置，具体涉及一种由夹层钢板橡胶垫与复合碟形弹簧串联的三维隔震装置。
背景技术
隔震装置是设在建筑物与基础之间的防震隔离装置。早期的隔震装置主要是由橡胶与薄钢板交替叠合层构成的二维隔震支座，只能隔离震波的水平分量。随着人们对地震多维特性认识的提高，三维隔震装置逐渐受到本领域研究者的重视。2005年1月5日国知局公开了一种“三维隔震系统”发明专利申请(公开号为：1560395)，该专利申请所公开的技术方案是在普通的夹层钢板橡胶垫上串联一由复合碟形弹簧和设在复合碟形弹簧中心孔内的阻尼器构成的竖向减震构件形成的。该技术方案的发明者只考虑到了地震的“竖向分量”在隔震支座上所产生的压力，而忽视了地震中高层建筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力，因此方案中未考虑抗拉结构，唯有的抗拉结构就是复合碟形弹簧中心孔内所设的阻尼器和夹层钢板橡胶垫的硫化模压结构，显然无法承受高层建筑物倾覆所产生的巨大拉力。2005年9月21日国知局授权公告了“一种三维橡胶隔震支座”实用新型专利，该专利所披露的技术方案是在普通的橡胶、薄钢板交替叠合隔震支座下串联一竖向隔震支座构成的，其特征是所述竖向隔震支座的上联结板与底座(钢套2)构成一活塞缸结构，缸体的容腔内设有由橡胶与薄钢板交替叠合的弹性橡胶垫(竖向隔震板1)，其中所述的联结板与钢套起导向作用，竖向隔震板起阻尼作用，两者联合起来消除由地基传递来的震波的竖向分量。由此可见该实用新型也无抗拉结构，不能抵御地震中高层建筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力。
发明内容
鉴于现有技术存在上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提高三维隔震装置的抗拉强度，以抵御地震中高层建筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力。
本实用新型解决上述技术问题的技术解决方案是：
一种改进型三维隔震装置，该装置由叠层橡胶隔震支座与复合碟形弹簧隔震支座串接构成，其特征是所述叠层橡胶隔震支座的橡胶垫体内绕对称中心线环形均布至少三只柔性抗拉构件，该柔性抗拉构件的中部弯曲置于橡胶垫的中心孔内，两头固定在橡胶垫的上下两端面上；所述柔性抗拉构件的伸展长度不大于橡胶垫的拉伸弹性变形量；所述叠层橡胶隔震支座的下联结板设在复合碟形弹簧上，所述的导向套的上端向内延伸一环形翼缘将下联结板卡在其内，环形翼缘与下联结板之间设有环形缓冲垫。
上述技术方案中，所述的柔性抗拉构件的伸展长度等于柔性抗拉构件的完全拉直状态长度减去柔性抗拉构件的弯曲状态长度之差。
本实用新型改进型三维隔震装置，所述的环形翼缘是由一卡盖焊接在导向套上端构成。
本实用新型改进型三维隔震装置，所述的柔性抗拉构件为钢丝绳，中部自由弯曲置于橡胶垫的中心孔内。
本实用新型改进型三维隔震装置，所述的橡胶垫的上下两端面设有封钢板，其上围绕着对称中心设有小孔，柔性抗拉构件的两头穿越所述小孔后分别焊接在其外端面上。
本实用新型所述的三维隔震装置较现有技术作了以下两点重大改进，一是叠层橡胶隔震支座的橡胶垫体内设有柔性抗拉构件，该构件的两头固定在橡胶垫的上下两端面上，且柔性抗拉构件的伸展长度不大于橡胶垫的拉伸弹性变形量，因此整个隔震支座的水平变形量和上拉变形量均在橡胶垫的设计范围内，所述柔性抗拉构件处于自由伸展状态，一旦接近橡胶垫的设计范围，柔性抗拉构件即被拉直，进入抗拉保护状态，承担所有的外拉力，从而有效地保护橡胶垫和叠层橡胶隔震支座的整体结构不被破坏；二是所述的导向套的上端向内延伸一环形翼缘将下联结板卡在导向套内，且上环形翼缘与下联结板之间设有环形缓冲垫，构成一抗拉结构，该抗拉结构既为复合碟形弹簧隔震支座提供具有抗拉作用的结构，也消除了竖向震动所产生的撞击。由此可见，本实用新型所述三维隔震装置可大大提高高层建筑物的抗摇摆甚至倾覆的能力。
附图说明
图1为本实用新型的一种具体实施例的结构示意图(纵剖)；
图2为图1所示实施例受水平作用力和垂直向下作用力联合作用的变形状态图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步详细描述，以便公众更好地掌握本实用新型的实施手段，充分理解本实用新型所具有的有益效果，但本实用新型不受所述实施例限制。
参见图1，橡胶垫14由一层橡胶5与一层钢板4交替叠合后模压硫化构成，中心设有中心孔15，在模压硫化的过程中其周边自然形成橡胶保护层7。橡胶垫14的上下两端面分别设有上封钢板3和下封钢板8，上封钢板3和下封钢板8上围绕对称中心设有8只小孔16。8只6由钢丝绳制作，中部自由弯曲在橡胶垫14的中心孔15内，两头穿越小孔16后分别焊接在上封钢板3和下封钢板8的外端面上。所述小孔16自中心向四周倾斜，以增大柔性抗拉构件6(钢丝绳)的弯曲角度，避免柔性抗拉构件6(钢丝绳)被折断。所述柔性抗拉构件6的数量视整个支座的大小而定，至少为三个；所述柔性抗拉构件6的伸展长度视橡胶垫14的拉伸弹性变形量设计范围而定，以橡胶垫14剪切拉伸变形量接近设计范围时，柔性抗拉构件6即被拉直(完全展开)为准。上联结板1和下联结板9分别由沉头螺栓2固定在上封钢板3和下封钢板8上。
参见图1，底座18上向上延伸一导向套11，碟形弹簧12组合再复合设在导向套11内；所述的环形翼缘17是由一卡盖17’焊接在导向套11上端构成。叠层橡胶隔震支座的下联结板9设在最上层碟形弹簧12上，并由卡盖17’卡在导向套11内，卡盖17’与下联结板9之间设有环形缓冲垫10。其中所述的环形缓冲垫10为环形弹性橡胶垫。
参见图1，上联结板1四周设有与建筑物连接的预留孔13，底座18四周设有与地基连接的预留孔13。
参见图2，在较大的水平作用力的作用下，橡胶垫14的剪切拉伸变形接近设计范围时，柔性抗拉构件6即被拉直，进入抗拉保护状态，承担所有的外拉力，同时所述的卡盖17’将下联结板9牢牢地卡在导向套11内，并由环形缓冲垫10消除竖向震动的冲击，从而有效地保护整个隔震装置不被破坏。

Claims (4)

1、一种改进型三维隔震装置，该装置由叠层橡胶隔震支座与复合碟形弹簧隔震支座串接构成，其特征是所述橡胶垫(14)体内绕对称中心线环形均布至少三只柔性抗拉构件(6)，该柔性抗拉构件(6)的中部弯曲置于橡胶垫的中心孔(15)内，两头固定在橡胶垫(14)的上下两端面上；所述柔性抗拉构件(6)的伸展长度不大于橡胶垫(14)的拉伸弹性变形量；所述叠层橡胶隔震支座的下联结板(9)设在复合碟形弹簧(12)上，所述的导向套(11)的上端向内延伸一环形翼缘(17)将下联结板(9)卡在其内，环形翼缘(17)与下联结板(9)之间设有环形缓冲垫(10)。
2、根据权利要求1所述的一种改进型三维隔震装置，其特征是所述的环形翼缘(17)是由一卡盖(17’)焊接在导向套(11)上端构成。
3、根据权利要求1或2所述的一种改进型三维隔震装置，其特征是所述的柔性抗拉构件(6)为钢丝绳，中部自由弯曲置于橡胶垫(14)的中心孔(15)内。
4、根据权利要求3所述的一种改进型三维隔震装置，其特征是所述的橡胶垫(14)的上下两端面分别设有封钢板(3、8)，其上围绕着对称中心设有小孔(16)，柔性抗拉构件(6)的两头穿越所述小孔(16)后分别焊接在其外端面上。
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