专利名称：一种可进行隔震和非隔震模式转换的地震体验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地震模拟装置，具体涉及一种体验地震的地震模拟装置。
背景技术：
地震是常见的自然灾害之一，强烈的地震会严重破坏建筑结构，造成大量人员伤 亡。因此，科普工作中应该让人们对地震以及抗震防震方面的知识有一定的了解，制作可以 让人体验真实地震感觉的地震模拟装置，对提高人们防震意识、普及防震知识、提高防震减 灾意识具有重要的意义。授权公告号为CN 201392612Y的实用新型专利披露了一种“地震模拟装置”，该装 置包括一振动平台，该振动平台通过曲柄连杆机构与动力装置连接。该专利方案的地震模 拟装置结构简单，能够模拟地震时地面的振动状况，让人体验到地震时的感觉。但是，这种 地震模拟装置只能让人单纯地感受建筑物在没有隔震情况下地震时的感觉。众所周知，为 了减轻地震给建筑结构带来的损害，目前很多重要的建筑结构中都用到了隔震技术，起到 很好的减震效果。因此，如果能够提供一种可以让人体验地震时建筑物处于隔震和非隔震 状态下的感受的地震模拟装置，必将能够提高人们对隔震技术的认识。公开号为CN 101271640A的发明专利申请公开了一种“地震体验装置”，该装置 包括体验房、固定连接于体验房底部的上台架和下台架；其中，所述下台架的顶面设有水平 第一运动轨道，上台架可在该第一运动轨道上作水平运动，所述下台架的下方设有固定于 地面的水平第二轨道，下台架可在该第二轨道上作水平运动；下台架与一双活塞杆油缸的 活塞杆连接；上台架和下台架之间设有缓冲装置和单活塞油缸，上台架底部的两端在单活 塞油缸对应处设有限位块；当该单活塞油缸的活塞杆伸出压在限位块上时，上台架和下台 架被刚性地连在一起，体验房处于非隔震状态；当该单活塞油缸的活塞杆缩回时，所述的上 台架和下台架之间的缓冲装置起作用，体验房处于隔震状态。但是利用上述的单活塞缸来 实现隔震和非隔震模式的转换，需配备相应的液压系统，不仅结构不紧凑，而且控制系统复 杂，投资大。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可进行隔震和非隔震模式转换的地 震体验装置，该地震体验装置具有结构简单而紧凑的优点。本实用新型解决上述问题的技术方案如下—种可进行隔震和非隔震模式转换的地震体验装置，该装置包括振动台、设于振 动台上的底部具有隔震层的体验房和驱动振动台的动力装置；其中体验房的隔震层的每一 混凝土柱的底部均设有叠层橡胶隔震支座，其特征在于，所述体验房的隔震层的每一混凝 土柱与其底部的叠层橡胶隔震支座之间设有隔震和非隔震模式的转换结构，该转换结构由 套在叠层橡胶隔震支座上方混凝土柱上的电磁线圈和套在叠层橡胶隔震支座外的转换套 以及固定在转换套上端面上的硅钢板组成；其中，所述的转换套由非导磁材料造成，且高于叠层橡胶隔震支座，并与叠层橡胶隔震支座的上连接板及下连接板动配合；所述的硅钢板 的中心设有穿越混凝土柱的通孔。上述体验装置在振动台产生振动时，由于所述的转换套将叠层橡胶隔震支座套在 其内，上连接板及下连接板在水平方向无法产生相对位移，因此整个体验装置处于非隔震 状态；而一旦将所述的电磁线圈接通直流电，所产生的磁场力便可将所述的硅钢板连同转 换套吸起，使叠层橡胶隔震支座的下连接板脱离转换套的约束，上连接板及下连接板便可 在水平方向产生相对位移，整个体验装置则处于隔震状态。由上面的描述可见，为降低磁 阻，减少漏磁，所述的硅钢板最好选用硅钢片叠合构成，且其面积应尽量大。本实用新型所述的体验装置，其中所述的硅钢板的上表面设有弹性层，以避免硅 钢板被吸到电磁线圈上时产生过大的撞击。所述的弹性层可以是橡胶，也可以是其它类似 的弹性材料。在上述技术方案中，由于振动台产生振动时，所述的转换套与叠层橡胶隔震支座 的上下连接板之间的撞击力较大，如果所述的上下连接板较薄，最好在上下连接板相对的 面上增设防撞块或设防撞环将其增厚。当所述的上下连接板为圆形时，所述的增厚层为防 撞环，当所述的上下连接板为矩形时，所述的增厚层为防撞块，且设置在转换套撞击的对应 边上。本实用新型所述的体验装置，其中，所述的动力装置可以由电机和机械传动机构 组成，也可以是液压系统，其具体设计方案可分别参照授权公告号为CN 201392612Y的实 用新型专利方案和公开号为CN 101271640A的发明专利申请所述的方案。本实用新型的体验装置，通过由套在叠层橡胶隔震支座上方混凝土柱上的电磁线 圈和套在叠层橡胶隔震支座外的转换套以及固定在转换套上端面上的硅钢板构成的转换 装置实现隔震和非隔震模式的转换，结构简单紧凑，无需辅助设备，制造成本相对较低。
图1和图2为本实用新型所述体验装置的一个具体实施例的结构示意图，其中图 1为主视图，图2为左视图。图3 图5为本实用新型所述的转换结构的一个具体实施例的结构示意图，其中 图3为主视图，图4为图3中去除振动台后的A-A剖视图，图5为图3中去除振动台后的 B-B剖视图。图6为图3 图5所示转换结构处于隔震状态的结构示意图。图7为本实用新型所述的转换结构的另一个具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例1参见图1和图2，振动台1设置于由两条角钢3以及基座4构成的水平导向槽内； 体验房2设在振动台1上，其底部的隔震层内设有4根混凝土柱5，每一根混凝土柱5底部 设有叠层橡胶隔震支座10 ；动力装置由电机6、减速箱7和曲柄连杆机构8依次连接组成。 所述动力装置的曲柄连杆机构8与振动台1铰接，振动台1在所述的导向槽内作水平方向 振动。[0019]参见图3 图5，体验房2的混凝土柱5由叠层橡胶隔震支座10支承在振动台 1上，其中，叠层橡胶隔震支座10中间的粘弹性层由叠层的橡胶和薄钢板通过高温硫化而 成，两头的上连接板9和下连接板11均为圆形。体验房2的隔震层的每一混凝土柱5与其 底部的叠层橡胶隔震支座10之间设有隔震和非隔震模式的转换结构，该结构如下所述叠 层橡胶隔震支座10上连接板9的下表面和下连接板11的上表面上分别设置一防撞环12， 该防撞环12的外径与上连接板9和下连接板9的外径相等；叠层橡胶隔震支座10的外侧 套设有一个由不锈钢制成的转换套13，该转换套13高于叠层橡胶隔震支座10且与上连接 板9和下连接板11动配合；转换套13的顶端设有由硅钢片叠合而成的圆环形硅钢板14， 所述硅钢板14上设有穿越混凝土柱5的通孔，上表面设有一层由橡胶制成的弹性层15 ；硅 钢板14的正上方的混凝土柱5外套设有电磁线圈16，该电磁线圈16的上端固定于混凝土 地梁17上。实施例2参见图7，本例中，所述叠层橡胶隔震支座10的上连接板9和下连接板11为正方 形，上连接板9的下表面和下连接板11的上表面的四边分别设置矩形的防撞块12-1，每一 防撞块12-1的外侧面均与对应的连接板9和下连接板11的外侧面平齐。本实施例中其他实施方式与实施例1相同。
以下结合附图对本实用新型的可进行隔震和非隔震模式转换的地震体验装置的 工作原理描述如下参见图3，当电磁线圈16处于失电状态时，转换套13套于层橡胶隔震支座10的上 连接板9和下连接板11上，上连接板9和下连接板11在水平方向无法产生相对位移，即体 验房2处于非隔震模式；当电磁线圈16处于得电状态时，电磁线圈16产生磁场力，硅钢板 14连同其下部的转换套13被吸起，转换套13的下端脱离下连接板11，上连接板9和下连 接板11可在水平方向产生相对位移，即体验房2处于隔震模式(参见图6)。
权利要求1.一种可进行隔震和非隔震模式转换的地震体验装置，该装置包括振动台(1)、设于 振动台(1)上的底部具有隔震层的体验房( 和驱动振动台(1)的动力装置；其中体验房 (2)的隔震层的每一混凝土柱(5)的底部均设有叠层橡胶隔震支座(10)，其特征在于，所 述体验房O)的隔震层的每一混凝土柱(5)与其底部的叠层橡胶隔震支座(10)之间设有 隔震和非隔震模式的转换结构，该转换结构由套在叠层橡胶隔震支座(10)上方混凝土柱 (5)上的电磁线圈(16)和套在叠层橡胶隔震支座(10)外的转换套(1 以及固定在转换 套(1 上端面上的硅钢板(14)组成；其中，所述的转换套(1 由非导磁材料造成，且高于 叠层橡胶隔震支座(10)，并与其内的叠层橡胶隔震支座(10)的上连接板(9)及下连接板 (11)动配合；所述的硅钢板(14)的中心设有穿越混凝土柱(5)的通孔。
2.根据权利要求1所述的一种可进行隔震和非隔震模式转换的地震体验装置，其特征 在于，所述的硅钢板(14)的上表面设有弹性层(15)。
3.根据权利要求1或2所述的一种可进行隔震和非隔震模式转换的地震体验装置，其 特征在于，所述的上连接板(9)和下连接板(11)的横截面是圆形；上连接板(9)的下表面 和下连接板(11)的上表面上均设有防撞环(12)，该防撞环(1 的外径与对应的上连接板 (9)和下连接板(11)的外径相等。
4.根据权利要求1或2所述的一种可进行隔震和非隔震模式转换的地震体验装置，其 特征在于，所述的上连接板(9)和下连接板(11)的横截面是矩形；上连接板(9)的下表面 和下连接板(11)的上表面的边缘均设有防撞块(12-1)，每一防撞块(12-1)外侧面分别与 对应的上连接板(9)和下连接板(11)的外侧面平齐。
专利摘要本实用新型涉及一种地震模拟装置，具体涉及一种可进行隔震和非隔震模式转换的地震体验装置，该装置包括振动台(1)、设于振动台(1)上的底部具有隔震层的体验房(2)和驱动振动台(1)的动力装置；其中体验房(2)的隔震层的每一混凝土柱(5)的底部均设有叠层橡胶隔震支座(10)，其特征在于，所述体验房(2)的隔震层的每一混凝土柱(5)与其底部的叠层橡胶隔震支座(10)之间设有隔震和非隔震模式的转换结构，该转换结构由套在叠层橡胶隔震支座(10)上方混凝土柱(5)上的电磁线圈(16)和套在叠层橡胶隔震支座(10)外的转换套(13)以及固定在转换套(13)上端面上的硅钢板(14)组成。
文档编号G09B9/00GK201927213SQ20102068059
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月26日 优先权日2010年12月26日
发明者李文彦, 沈朝勇, 谭宇昂, 谭平, 金建敏, 马玉宏, 黄襄云 申请人:广州大学