弹性复位抗拔隔震装置的制作方法

本发明涉及一种弹性复位抗拔隔震装置，属于滑移隔震技术领域。

背景技术：

上世纪六十年代人们就开始了对锚固储罐的抗震研究，随后才开始对非锚固储罐进行研究，随着非锚固储罐中提离问题的出现，上世纪七十年代开始了关于储罐提离机理的研究。虽然有所进展，由于非锚固储罐比锚固储罐的地震响应复杂很多，所以关于非锚固储罐的研究成果很少应用于实际工程中。但是非锚固储罐比锚固储罐在地震作用下破坏更加严重，所以迫切需要研究针对非锚固储罐结构特点的隔震措施。

摩擦滑移隔震技术是应用较早的隔震技术之一，虽然原理简单，隔震效果明显，但由于上部结构和基础之间的产生的相对位移难以复位，所以很少单纯使用这种隔震技术。众所周知，橡胶隔震支座有较好的复位能力，所以在各种结构中被广泛应用。早期为普通橡胶隔震支座，随后发展为铅芯橡胶隔震支座，近些年来叠层橡胶隔震支座已经发展成为最广泛、最成熟的隔震措施，但其施工复杂，造价较高。若单纯将叠层橡胶隔震支座应用于非锚固储罐底板和基础之间，由于叠层橡胶支座的抗拔承载力有限，在过大的提离作用下，叠层橡胶支座很可能遭到破坏。叠层橡胶支座能够使非锚固储罐在地震作用后回复原位，但其有限的抗拔承载力解决不了非锚固储罐提离高度的问题。于是本装置在叠层橡胶支座的基础上进行改进，增加了抗拔装置。本装置的新颖之处在于此装置在具有弹性复位隔震功能的同时，还能在叠层橡胶支座破坏之前起到抗拔功能，能有效解决非锚固结构因提离高度过大而引起的倾覆风险问题，且构造简单，廉价易行，因此研究这种非锚固储罐弹性复位抗拔隔震装置在储罐中的隔震效果显得尤为重要。

针对当前非锚固储罐隔震技术的实际需要，发明了一种非锚固储罐弹性复位抗拔隔震装置。该装置中包括叠层橡胶支座和抗拔装置，叠层橡胶支座在承受结构上部自重的同时，还能够提供一定的水平刚度来延长结构的自振周期，从而减小地震作用；由于储罐和基础之间非锚固连接，当罐底相对基础提离一定高度后，抗拔装置则能有效避免罐底产生进一步提离；而且上部结构在地震作用后利用叠层橡胶支座的弹性复位功能回复到原位。本装置构造简单，造价低廉，可行性强，隔震效果明显，对于非锚固储罐的隔震研究具有重要意义。

技术实现要素：

纯橡胶隔震支座有较好的回复能力，但造价较高，而且橡胶支座承载力有限，在非锚固储罐等具有提离问题的结构中过大的提离有可能使橡胶支座破坏。把叠层橡胶支座和抗拔装置组合到一起，通过合理布置，形成一种新的非锚固储罐弹性复位抗拔装置。将这种隔震装置焊接在非锚固储罐底板下面，使非锚固储罐在地震作用下，不仅能有效避免过大提离高度，而且还能在震后回复原位，不仅可以优化隔震效果，还能适当降低储罐隔震结构方面的造价。

本发明涉及的非锚固储罐弹性复位抗拔隔震装置，包括上盖板、叠层橡胶、下座板、预埋钢板和预埋钢筋等组成。该隔震装置的主要特点在于：上盖板的特殊构造能够提供抗拔功能，有效解决了非锚固储罐提离高度过大的问题；上盖板与下座板之间设置叠层橡胶支座，减小地震作用的同时，还能利用橡胶的弹性复位功能使上部结构回复到原来位置；且此装置所能允许的最大提离高度一定要小于叠层橡胶支座的弹性极性竖向变形量，保证叠层橡胶支座始终处于弹性状态，这样使得上盖板的抗拔作用发挥在叠层橡胶支座被拉断之前，确保叠层橡胶支座能在地震作用后发挥弹性复位功能，使得上部结构回复到原来的位置。

本发明主要涉及以下几方面内容：

弹性复位抗拔隔震装置，该装置由上盖板1、连接锚栓2、上封板3、铅芯4、薄钢板5、橡胶片6、橡胶保护层7、下封板8、下座板9、焊缝10、预埋钢板11、预埋钢筋12等组成。

下座板9通过焊接固定在预埋钢板11上，焊缝10设置在下座板9与预埋钢板11的连接处；预埋钢板11中预设有预埋钢筋12；上盖板1为u形结构，上盖板1的内部中间与上封板3相连，上封板3通过连接锚栓2与上盖板1连接；下座板9的上部通过连接锚栓2与下封板8相连；若干层薄钢板5和橡胶片6交错叠放，侧表面设置橡胶保护层7，由上封板3、橡胶片6、薄钢板5、橡胶保护层7和下封板8组成的圆柱形支座的中间留有贯通上封板3和下封板8的圆孔，圆形孔中填充铅芯4；上封板3与上盖板1之间，下封板8与下座板9之间均通过连接锚栓2连接；橡胶保护层7设置在上封板3与下封板8之间。

上盖板1的u形结构避免了上部结构有过大提离高度。

由上封板3、橡胶片6、薄钢板5、橡胶保护层7、铅芯4和下封板8组成的圆柱形支座通过连接锚栓2与上盖板1和下座板9连接，此圆柱形支座为叠加结构，通过橡胶片6和薄钢板5交错叠加能够回复原位。

在叠层橡胶支座中由于薄钢板5的存在，使得隔震支座在承受竖向荷载时，具有足够的竖向承载能力和竖向刚度；在承受水平荷载时，侧向位移有所约束不致失稳，同时具有较小的水平刚度。

附图说明

图1弹性复位抗拔隔震装置剖面图。

图2弹性复位抗拔隔震装置正立面图。

图3弹性复位抗拔隔震装置俯视图。

图中：1.上盖板2.连接锚栓3.上封板4.铅芯5.薄钢板6.橡胶片7.橡胶保护层8.下封板9.下座板10.焊缝11.预埋钢板12.预埋钢筋。

具体实施方式

下面结合附图1至图3详细说明本发明具体实施方式。

根据图1至图3制作出上盖板1，内部凹角做圆角处理，而且保证地震时上盖板1和下座板9不能脱开。上盖板1和上部结构之间可以通过焊接的方式连接。

叠层橡胶支座通过薄钢板5和橡胶片6交错叠放若干层，然后上下分别连接上封板3和下封板8，四周有橡胶保护层7组合而成。支座中心有个空心圆孔，本装置中在圆孔中镶入铅芯4，来提高装置的阻尼。叠层橡胶支座与上下板之间通过连接锚栓2连接为整体，连接锚栓2预埋在构件中。

下座板9的上翼缘套进上盖板1的凹槽内，下座板9的下翼缘与预埋钢板通过焊缝10连接。

通过打孔或其他办法将预埋钢筋12预埋到预埋钢板11里面。

在浇筑基础时，将此装置的预埋钢筋12预埋到基础里面，发挥此装置隔震、复位和抗拔的功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了弹性复位抗拔隔震装置，属于摩擦滑移隔震技术领域。上盖板的特殊构造能够提供抗拔功能，上盖板与下座板之间设置叠层橡胶支座，减小地震作用的同时，还能利用橡胶的弹性复位功能使上部结构回复到原来位置；且此装置所能允许的最大提离高度一定要小于叠层橡胶支座的弹性极性竖向变形量，保证叠层橡胶支座始终处于弹性状态，这样使得上盖板的抗拔作用发挥在叠层橡胶支座被拉断之前，确保叠层橡胶支座能在地震作用后发挥弹性复位功能，使得上部结构回复到原来的位置。将这种隔震装置焊接在非锚固储罐底板下面，使非锚固储罐在地震作用下，不仅能有效避免过大提离高度，而且还能在震后回复原位。

技术研发人员：张静;李雄彦;耿岩;薛素铎
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2019.04.25
技术公布日：2019.07.05