一种悬挂式浮放物三维隔震装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及文物减震(振)隔震(振)装置，具体涉及一种悬挂式浮放物三维隔震装置。
【背景技术】
[0002]文物是人类在历史发展过程中遗留下来的遗物、遗迹，是人类宝贵的历史文化遗产。它重要的历史、艺术价值使得文物的保护成为一项重要课题。
[0003]2008年5月12日下午2点28分，四川省阿坝州汶川县发生了里氏8.0级特大地震，此次地震造成了震中周边以馆藏文物、陈列文物及室外浮放文物为主的可移动文物的大量破坏。仅四川省就有216家文物收藏单位的3169件可移动文物(含一级文物16件)受损，其中北川县羌族博物馆文物库房全部震塌，805件红军文物、羌族民俗文物全部被埋于废墟下，造成了不可估量的价值损失。
[0004]2013年4月20日8点02分，四川省雅安市芦山县发生了 7.0级地震，雅安、成都、凉山、乐山、甘孜、眉山6个市(州)的21个县(市、区)共计266处不可移动文物受损，其中全国重点文物保护单位24处，省级文物保护单位78处，市县级文物保护单位157处，文物点7处。另外，此次地震还造成349件(套)可移动文物受损。
[0005]因此，有必要对现存的文物采取保护措施，避免其在地震中受损，保护我国的文化遗产。
[0006]传统的一些防震措施，包括降低重心法，固定安置法(用粘、吸、捆、卡、支等方法尽可能使浮放文物固定)，滑动位移法(在物体的周围留足够的空间距离，以滑动和位移来抵消地震的震动加速度，达到防震的目的)，减震隔离法(采用减震吸震缓冲材料，减轻文物在地震时的震动效应)等。传统防震方法虽然在一定程度上能够减轻地震对文物的破坏作用，但也存在一些问题:
I)应用局限性。如降低重心法虽然使文物重心降低，但是仍处于浮放状态，地震作用下仍会滑移掉落，而且这种方法会影响文物的观赏效果。又如固定安置法，这种方法可能因为固定方法种类的不同造成乳胶中化学物质对文物的破坏，固定后不易取下等问题。
[0007]2)措施片面性。传统防震措施往往在地震的多维性和文物破坏的复杂性方面考虑不周，保护文物的措施有时有些片面。
[0008]3)观念误解性。一方面是将传统的防震措施与临时防护措施混淆，另一方面是忽视了陈列柜(台)的震害。
[0009]4)标准模糊性。防震目标防震措施具体要求模糊，主要以经验判断。
[0010]目前，现代隔震技术在浮放物防震领域已经有了令人瞩目的成果，并已经广泛应用于工程实践中。但是这些隔震装置大部分只是片面的考虑水平地震作用或竖向地震作用，而且某些装置造价昂贵，装配复杂，不利于普及。
[0011]综上所述，开发一种能隔离水平和竖向地震作用且造价低廉、装配简单的浮放物三维隔震(振)装置具有重要的理论意义和现实应用价值。
【发明内容】
[0012]本发明针对现有技术尚无法有效解决的三维隔震(振)问题，提供一种结构紧凑，同时具有水平和竖向隔震(振)效果的悬挂式浮放物三维隔震装置；该三维隔震(振)装置在水平方向和竖直方向同时具有良好的隔震能力，考虑了无地震时装置的运作情况，而且具有装配简单，造价低廉，便于维修的优点。
[0013]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
本发明悬挂式浮放物三维隔震装置包括陈列台、支撑框架、定滑轮、侧向限制支撑、绳、扭簧；所述支撑框架包括一框架和多个支撑柱，所述支撑柱的上端与所述框架连接；在所述支撑柱的上端设置有定滑轮；在所述定滑轮上设置有提供初始扭力的扭簧；所述陈列台在垂直方向通过所述绳与所述定滑轮连接，使所述陈列台水平悬挂于所述支撑框架内部；用于提供陈列台水平支撑的所述侧向限制支撑一端与所述支撑柱下端活动连接，所述侧向限制支撑另一端与陈列台弱连接。
[0014]侧向限制支撑与陈列台弱连接为:侧向限制支撑与陈列台连接强度低于设计地震作用下连接恰好断裂的强度，高于无地震作用时环境扰动下连接断裂的强度。
[0015]所述侧向限制支撑与所述支撑框架采用铰链连接，所述侧向限制支撑能够绕所述铰链自由转动。
[0016]所述支撑柱根据实际需要可以设置为2根、3根、4根等以上。
[0017]所述弱连接为粘接或者焊接。
[0018]所述的绳可以采用钢丝绳，使用时将所述支撑框架设置于工作平面上。
[0019]所述扭簧与滑轮结合，限制滑轮转动，控制绳的伸缩；使装置在竖向具有可调整的、满足竖向隔震条件的刚度。扭簧的制作根据实际结构按隔震要求设计，选择合适的恢复力特性以达到最优效果。
[0020]所述侧向限制支撑与陈列台的连接采用较弱的连接，保证其在设计地震作用下弱连接断裂，侧向限制失效，绕铰点自然旋转坠下，不干扰装置的正常运作。
[0021 ] 所述滑轮和绳上涂抹阻尼材料，增强耗能能力。
[0022]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
I)本发明三维隔震装置，通过滑轮结构和扭簧起到三维隔震作用。没有地震时，为避免因为周围环境的扰动造成陈列台摆动，设置侧向限制支撑保证陈列台处于稳定状态。地震来临时，地震作用达到设计级别，侧向限制支撑与陈列台的连接断裂，隔震结构开始发挥作用；竖向地震作用下，由于扭簧与滑轮的结合，改变了结构竖向刚度，陈列台产生竖向的相对位移，可以起到竖向隔震的作用。水平地震作用下，陈列台在钢丝绳的牵引下产生摆动，起到水平隔震的作用。
[0023]2)本发明具有结构紧凑，装配简单，造价低廉，便于维修的优点。
[0024]3)目前国内大部分是针对水平隔震或竖向隔震，而本发明采用的是悬挂式水平隔震、利用扭簧与滑轮的结合来竖向隔震的方法，结构形式新颖，可以起到三维隔震的效果。
[0025]【附图说明】:
图1为本发明悬挂式浮放物三维隔震装置整体结构示意图；
图2为本发明悬挂式浮放物三维隔震装置俯视图； 图3为本发明悬挂式浮放物三维隔震装置正立面图；
图4为本发明单个滑轮结构示意图。
[0026]图中:1、陈列台，2、支撑框架，3、定滑轮，4、侧向限制支撑，5、钢丝绳，6、工作平面，7、扭簧。
[0027]【具体实施方式】:
下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0028]如图1至4所示，本发明悬挂式浮放物三维隔震(振)装置，包括陈列台1、支撑框架2、定滑轮3、侧向限制支撑4、钢丝绳5、工作平面6、扭簧7。
[0029]支撑框架2固定在工作平面6上，支撑框架2包括一框架和多个支撑柱，本实施例采用4根支撑柱结构；在所述支撑柱的上端设置有定滑轮3 ;在所述定滑轮3上设置有扭簧7;钢丝绳5缠绕在定滑轮3上，并在垂直方向上牵引陈列台1，使所述陈列台I水平悬挂于所述支撑框架2内部。扭簧7与定滑轮结合，控制钢丝绳5的伸缩。用于提供陈列台I水平支撑的所述侧向限制支撑4 一端与所述柱铰链连接，另一端与陈列台I弱连接。
[0030]侧向限制支撑与陈列台弱连接为:侧向限制支撑与陈列台连接强度低于设计地震作用下连接恰好断裂的强度，高于无地震作用时环境扰动下连接断裂的强度。
[0031]没有地震时，为避免因为周围环境的扰动造成陈列台I摆动，设置侧向限制支撑4保证陈列台I处于稳定状态。地震来临时，地震作用达到设计级别，侧向限制支撑4与陈列台I的连接断裂，侧向限制支撑4绕与柱相连的铰旋转坠下，隔震结构开始发挥作用。竖向地震作用下，由于扭簧7与滑轮3的结合，改变了结构竖向刚度，陈列台I产生竖向的相对位移，可以起到竖向隔震的作用。水平地震作用下，陈列台I在钢丝绳5的牵引下产生摆动，起到水平隔震的作用。
[0032]陈列台悬挂高度，扭簧刚度需根据隔震要求和具体隔震对象选取。侧向限制支撑与陈列台的弱连接应保证在设计地震作用下失效，使装置起到隔震效果。
[0033]应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种悬挂式浮放物三维隔震装置，其特征在于，该装置包括陈列台(1)、支撑框架(2)、定滑轮(3)、侧向限制支撑(4)、绳(5)、扭簧(7);所述支撑框架(2)包括一框架和多个支撑柱，所述支撑柱的上端与所述框架连接；在所述支撑柱的上端设置有定滑轮(3);在所述定滑轮(3)上设置有提供初始扭力的扭簧(7);所述陈列台(I)在垂直方向通过所述绳(5)与所述定滑轮(3)连接，使所述陈列台(I)水平悬挂于所述支撑框架(2)内部；用于提供陈列台(I)水平支撑的所述侧向限制支撑(4) 一端与所述支撑柱下端活动连接，所述侧向限制支撑(4)另一端与陈列台(I)弱连接。
2.根据权利要求2所述的悬挂式浮放物三维隔震装置，其特征在于，所述侧向限制支撑(4)与所述支撑框架(2)采用铰链连接，所述侧向限制支撑(4)能够绕所述铰链自由转动。
3.根据权利要求1所述悬挂式浮放物三维隔震装置，其特征在于，所述弱连接为粘接或者焊接。
【专利摘要】本发明公开了一种悬挂式浮放物三维隔震装置，该装置包括陈列台（1）、支撑框架（2）、定滑轮（3）、侧向限制支撑（4）、绳（5）、扭簧（7）。本发明通过钢丝绳悬挂陈列台，隔离水平地震作用，通过扭簧结合滑轮隔离竖向地震作用，侧向限制支撑限制陈列台在正常状态下的因为某些外界扰动产生的摆动，当地震来临时，侧向限制支撑失效，隔震部件发挥作用。
【IPC分类】A47F3-00, A47F13-00
【公开号】CN104643741
【申请号】CN201510013980
【发明人】李爱群, 唐永辉, 王骁宇, 李大强
【申请人】东南大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月13日