一种可用于震振双控的三维隔震橡胶支座的制作方法

1.本发明涉及建筑减隔震及振动控制技术领域，具体地说，涉及一种可用于震振双控的三维隔震橡胶支座。


背景技术：

2.地震是一种具有多维度、突发性和毁灭性的自然灾害，国内外数次震害现象及震后调查研究显示，对于传统水平基础隔震系统，建筑中的非结构构件会产生不同程度的破坏，这是由于地面竖向加速度的存在，大量震害观察及有限元分析也表明，竖向地震作用能导致结构竖向承压构件受压破坏，另一方面，随着城市轨道交通发展，地铁、高铁等环境振动，尤其是微振动的竖向分量会对人们的居住舒适度产生较为严重的影响，tod发展模式也对隔离竖向振动具有极大需求。
3.因此，急需开发一种同时具有水平方向和竖直方向隔震性能的三维隔震装置，减轻竖向地震作用对建筑结构承压构件的损坏，也能有效隔离环境振动、消除结构固体传声，实现建筑震害及振害的双重控制，真正意义上实现建筑物的震振双控，近年来，三维隔震橡胶支座研究已取得一定研究成果，但还存在如下问题:
4.1、现有三维隔震支座的稳定支撑需求和竖向隔震功能相互矛盾，通过降低竖向刚度来获得较好的竖向减振性能，这同时也降低了水平刚度，因此增加了复杂的水平方向变形限位、抗倾覆结构，使得传统的三维隔振功能的隔震装置尺寸庞大、安装不便、造价高昂，限制其推广应用；
5.2、具有较好的变形耗能能力的三维隔震装置同时承载力也较小，具有极大的竖向承载能力的三维隔震装置同时滞回耗能较小，降低了减震效果；
6.3、一般的新型三维隔震支座功能较为单一，大多都是竖向进行减震缓冲，不方便进行水平缓冲，降低了使用效果；
7.4、在水平方向上存在着取得较好的隔震效果和控制隔震层极限位移的矛盾，且容易发生提拉或者倾覆破坏，通常来说，设置水平刚度更小的隔震层，能取得更好的隔震效果，但同时，过小的水平刚度会导致过大的隔震层位移，在大震或其他外部因素作用下结构容易发生不同类型的破坏，其安全性难以保障。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种可用于震振双控的三维隔震橡胶支座，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明目的在于，提供了一种可用于震振双控的三维隔震橡胶支座，包括厚叠层橡胶支座和叠层橡胶支座、限位运动压板、缓冲弹性元件四部分组成，叠层橡胶支座为由多层叠层橡胶支座钢板以及多层橡胶片叠合形成的叠合体，厚叠层橡胶支座由多层厚叠层橡胶支座钢板以及多层厚橡胶片叠合形成的叠合体，
10.其中厚叠层橡胶支座钢板、叠层橡胶支座钢板和橡胶片、厚橡胶片上均开设有通
孔，叠层橡胶支座放置于厚叠层橡胶支座的中孔内，叠层橡胶支座的高度低于厚叠层橡胶支座的高度，限位运动压板设置于叠层橡胶支座上连接板四周，缓冲弹性元件设置于叠层橡胶支座上连接板顶端，限位运动压板顶部与厚叠层橡胶支座上连接板底部表面连接。
11.作为本技术方案的进一步改进，所述厚叠层橡胶支座和叠层橡胶支座至少开设一个通孔，叠层橡胶支座设置于厚叠层橡胶支座的通孔内，叠层橡胶支座的通孔内设置铅芯以及阻尼装置、抗拉装置。
12.作为本技术方案的进一步改进，所述厚叠层橡胶支座外周面设有厚叠层橡胶支座保护橡胶，所述叠层橡胶支座外周面设有叠层橡胶支座保护橡胶。
13.作为本技术方案的进一步改进，所述厚橡胶片为高弹性橡胶和高阻尼橡胶中的一种。
14.作为本技术方案的进一步改进，所述厚叠层橡胶支座的上端设置有厚叠层橡胶支座上连接板、厚叠层橡胶支座上封板，厚叠层橡胶支座的下端设置有厚叠层橡胶支座下连接板、厚叠层橡胶支座下封板，所述叠层橡胶支座的上端设置有叠层橡胶支座上连接板、叠层橡胶支座上封板，叠层橡胶支座的下端设置有叠层橡胶支座下连接板、叠层橡胶支座下封板，叠层橡胶支座与厚叠层橡胶支座均位于下连接板顶部。
15.作为本技术方案的进一步改进，所述限位运动压板为圆环状的l型卡槽。
16.作为本技术方案的进一步改进，所述缓冲弹性元件为厚橡胶垫、板式橡胶支座、螺旋弹簧、碟簧中的一种或多种，缓冲弹性元件位于限位运动压板内部。
17.作为本技术方案的进一步改进，所述叠层橡胶支座和厚叠层橡胶支座、厚叠层橡胶支座钢板、叠层橡胶支座钢板、厚橡胶片、橡胶片、限位运动压板、厚叠层橡胶支座上封板、厚叠层橡胶支座下封板、叠层橡胶支座上封板、叠层橡胶支座下封板、厚叠层橡胶支座上连接板、厚叠层橡胶支座下连接板、叠层橡胶支座上连接板、叠层橡胶支座下连接板的形状均为圆形或矩形。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果：
19.1、该可用于震振双控的三维隔震橡胶支座中，叠层橡胶隔震支座与厚叠层橡胶隔震支座相结合，叠层橡胶隔震支座与厚叠层橡胶隔震支座工作相对独立，具有较大的水平刚度和较小的竖向刚度，震动时厚叠层橡胶支座和上部的橡胶垫发生一定量竖向变形，且叠层橡胶支座受限位运动压板牵引发生水平运动位移，通过变形的方式消耗震动能量，从而可同时对水平向和竖向的震动起到隔离作用。
20.2、该可用于震振双控的三维隔震橡胶支座中，叠层橡胶隔震支座与厚叠层橡胶隔震支座共同承压，具有较大的竖向承载能力，同时也具有较好的水平、竖向变形耗能能力。
21.3、该可用于震振双控的三维隔震橡胶支座中，布置在叠层橡胶隔震支座四周厚叠层橡胶支座及上端的厚橡胶垫为三维隔震橡胶支座提供水平及竖向减振缓冲，保证其使用效果。
22.4、该可用于震振双控的三维隔震橡胶支座中，装置的结构简单、构造简洁、受力合理、总高度低，具有一定的抗拉拔、抗倾斜能力，并且水平刚度较大，从根本上避免了现有三维隔震装置水平刚度过小导致过大的隔震层位移其安全性难以保障的问题。
附图说明
23.图1为本发明的三维隔震橡胶支座三维图；
24.图2为本发明的三维隔震橡胶支座(有封板)示意图；
25.图3为本发明的三维隔震橡胶支座(无封板)示意图。
26.图中各个标号意义为：
27.1、建筑支墩；11、建筑上支墩；12、建筑下支墩；
28.2、厚叠层橡胶支座；21、厚叠层橡胶支座上连接板；22、厚叠层橡胶支座下连接板；23、厚叠层橡胶支座钢板；24、厚橡胶片；25、厚叠层橡胶支座上封板；26、厚叠层橡胶支座下封板；27、厚叠层橡胶支座保护橡胶；
29.3、叠层橡胶支座；31、叠层橡胶支座上连接板；32、叠层橡胶支座下连接板；33、叠层橡胶支座钢板；34、橡胶片；35、叠层橡胶支座上封板；36、叠层橡胶支座下封板；37、叠层橡胶支座保护橡胶；38、铅芯；
30.4、限位运动压板；
31.5、缓冲弹性元件。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.实施例1
35.请参阅图1-图2所示，本实施例提供一种可用于震振双控的三维隔震橡胶支座(有封板)，采用叠层橡胶支座ⅰ型模具，分别制备φ400mm规格叠层橡胶支座3、φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2，从上到下依次设置封板、橡胶片34/厚橡胶片24、钢板(其中封板包括设置于厚叠层橡胶支座2上端的厚叠层橡胶支座上封板25、厚叠层橡胶支座2下端的厚叠层橡胶支座下封板26、叠层橡胶支座上端的叠层橡胶支座上封板35、叠层橡胶支座下端的叠层橡胶支座下封板36，钢板包括与橡胶片34叠合的叠层橡胶支座钢板33、与厚橡胶片24叠合的厚叠层橡胶支座钢板23，厚橡胶片24为高弹性橡胶和高阻尼橡胶中的一种)，中心开设一个通孔，四周设置保护橡胶即叠层橡胶支座保护橡胶37以及厚叠层橡胶支座保护橡胶27；φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2的中心通孔为φ550mm，φ400mm规格叠层橡胶支座3的中心通孔为φ80mm，并在中心通孔内设置铅芯38，制备完成后，φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2与φ400mm规格叠层橡胶支座3共用一块厚叠层橡胶支座下连接板22，采用螺栓连接；φ400mm规格叠层橡胶支座3通过螺栓连接安装φ480mm规格的叠层橡胶支座上连接板31，并在叠层橡胶支座上连接板31上部放置缓冲弹性元件5，缓冲弹性元件5为厚橡胶垫、板式橡胶支座、
螺旋弹簧、碟簧中的一种或多种，本实施例中采用25mm厚φ420mm规格橡胶垫，四周布置安装限位运动压板4，限位运动压板4与φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2上部的厚叠层橡胶支座上连接板21采用插销连接后补充焊接成整体，完成可用于震振双控的三维隔震橡胶支座(有封板)的制备和组装。
36.本实施例中通过预埋锚筋分别与建筑支墩1连接紧密，建筑支墩1包括建筑上支墩11和建筑下支墩12，φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2主要承压，25mm厚φ420mm规格橡胶垫及φ400mm规格叠层橡胶支座3辅助承压，保证支座整体受压稳定性，避免三维隔震支座体积较大，竖向承载力较弱的问题，当竖向地震和竖向振动来临时，设置在四周的φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2和上部的25mm厚φ420mm规格橡胶垫，发生一定量竖向变形产生耗能；当水平地震来临时，位于中部的φ400mm规格叠层橡胶支座3受限位运动压板4牵引发生水平运动位移，水平耗能，放置于四周的φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2的胶层胶厚变形大，不影响φ400mm规格叠层橡胶支座3的水平运动，同时还具有一定水平等效的水平刚度可辅助进行水平耗能，水平与竖向互补影响可同时运动耗能，通过变形的方式消耗震动能量，从而可同时对水平向和竖向的震动起到隔离作用且又相互配合补充保证震振双控的有效性。
37.实施例2
38.请参阅图3所示，本实施例提供一种可用于震振双控的三维隔震橡胶支座(无封板)，采用叠层橡胶支座ⅱ型模具，分别制备φ400mm规格叠层橡胶支座、φ1000mm规格厚叠层橡胶支座；从上到下依次上连接板、橡胶片34/厚橡胶片24、钢板、下连接板(其中上连接板包括设置于厚叠层橡胶支座2上端的厚叠层橡胶支座上连接板21、叠层橡胶支座3上端的叠层橡胶支座上连接板31，钢板包括与橡胶片34叠合的叠层橡胶支座钢板33、与厚橡胶片24叠合的厚叠层橡胶支座钢板23，下连接板包括设置于厚叠层橡胶支座2下端的厚叠层橡胶支座下连接板22、叠层橡胶支座3下端的叠层橡胶支座下连接板32，厚橡胶片24为高弹性橡胶和高阻尼橡胶中的一种)、中心开设一个通孔，四周设置保护橡胶即叠层橡胶支座保护橡胶37以及厚叠层橡胶支座保护橡胶27；φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2的厚叠层橡胶支座下连接板22的中孔与φ400mm规格叠层橡胶支座3的叠层橡胶支座下连接板32外径一致，并开插销口及坡口用于连接，且厚叠层橡胶支座下连接板22的厚度与叠层橡胶支座下连接板32的厚度保持一致，φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2中心通孔为φ550mm，φ400mm规格叠层橡胶支座3中心孔位φ80mm，并设置铅芯38，制备完成后，厚叠层橡胶支座下连接板22与叠层橡胶支座下连接板32互套连接，并采用插销固定后焊接，在φ400mm规格叠层橡胶支座连接板上部放置缓冲弹性元件5，缓冲弹性元件5为厚橡胶垫、板式橡胶支座、螺旋弹簧、碟簧中的一种或多种，本实施例中采用25mm厚φ420mm规格橡胶垫，四周布置安装限位运动压板4，限位运动压板4与φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2的厚叠层橡胶支座上连接板21采用插销连接后补充焊接成整体，完成可用于震振双控的三维隔震橡胶支座(无封板)的制备和组装。
39.本实施例中通过预埋锚筋分别与建筑支墩1连接紧密，建筑支墩1包括建筑上支墩11和建筑下支墩12，φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2主要承压，25mm厚φ420mm规格橡胶垫及φ400mm规格叠层橡胶支座3辅助承压，保证支座整体受压稳定性，避免三维隔震支座体积较大，竖向承载力较弱的问题，当竖向地震和竖向振动来临时，设置在四周的φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2和上部的25mm厚φ420mm规格橡胶垫，发生一定量竖向变形产生耗能；
当水平地震来临时，位于中部的φ400mm规格叠层橡胶支座3受限位运动压板4牵引发生水平运动位移，水平耗能，放置于四周的φ1000mm规格厚叠层橡胶支座2的胶层胶厚变形大，不影响φ400mm规格叠层橡胶支座3水平运动，同时还具有一定水平等效的水平刚度可辅助进行水平耗能，水平与竖向互补影响可同时运动耗能，通过变形的方式消耗震动能量，从而可同时对水平向和竖向的震动起到隔离作用且又相互配合补充保证震振双控的有效性。
40.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。