具有抗拉性能的隔震装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑结构设计领域，具体涉及一种具有抗拉性能的隔震装置。
【背景技术】
[0002]叠层橡胶支座在目前隔震结构中应用最多，技术相对也最成熟，叠层橡胶支座的特点是竖向受压刚度很大，而其竖向极限拉应力则远小于竖向极限压应力，这是因为叠层橡胶支座的受拉承载力主要是由橡胶与钢板之间的黏结来保证的，当支座受拉时，内部会产生很多微孔，这些内部损伤会降低支座的力学性能。因此，采用叠层橡胶支座的隔震结构设计中，一般要求橡胶支座不宜出现拉应力。但实际工程中，由于施工误差、隔震装置性能偏差、较大的倾覆力矩等多种因素，橡胶隔震支座仍可能出现受拉甚至破坏。因此，在实际工程设计中需考虑采取相关措施以防止橡胶支座出现受拉破坏。目前已有的抗拉措施主要是在隔震支座上下连接板之间加设金属链条、钢索等，这些链条和钢索具有只受拉不受压的特点，可以防止橡胶支座受拉，但是这些金属链条或钢索从一定程度上也会限制隔震支座的水平位移，从而影响结构的隔震效果。
[0003]鉴于上述原因，目前各橡胶支座厂家、科研机构等均在开展相关研宄工作，力争发明一些既能防止橡胶支座受拉破坏，又不影响其隔震效果的方法。本发明就是为了满足上述要求而研宄得到的一种实用的具有抗拉性能的隔震装置，其技术方案新颖、构造原理简单易懂，具有较好的推广和使用价值。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种具有抗拉性能的隔震装置，能够防止隔震支座发生受拉破坏，保证隔震支座的力学性能；结构简单，受力明确，便于实现。
[0005]为达到以上目的，本发明采用的技术方案是:提供一种具有抗拉性能的隔震装置，包括隔震层顶板和隔震层底板，所述隔震层底板上设有支墩，所述支墩与隔震层顶板之间设有隔震支座，所述隔震层顶板和隔震层底板之间设有抗拉装置，所述抗拉装置包括至少一组对应设置的上部支架和下部支架，所述上部支架固定在隔震层顶板上，所述下部支架固定在隔震层底板上，所述上部支架的下端和下部支架的上端均设有电磁铁，两块电磁铁同级对应设置。
[0006]进一步，所述抗拉装置包括多组对应设置的上部支架和下部支架，多组所述上部支架和下部支架呈圆形结构布置。
[0007]进一步，所述上部支架为L形结构，包括垂直部和水平部；所述下部支架为倒置的L形结构，包括垂直部和水平部。
[0008]进一步，所述上部支架的水平部上设有电源接触片；所述下部支架的垂直部上设有电源接触片，两片电源接触片对应设置，两片电源接触片之间留有间距。
[0009]进一步，所述上部支架的垂直部与下部支架的水平部之间的间距大于隔震支座水平剪切变形最大设计值。
[0010]进一步，所述电磁铁的宽度大于上部支架的垂直部与下部支架的水平部之间的间距。
[0011]进一步，所述隔震支座为橡胶隔震支座。
[0012]本发明的有益技术效果在于:
[0013](I)本发明的隔震装置，通过设有抗拉装置，能够防止隔震支座发生受拉破坏，保证隔震支座的力学性能；
[0014](2)本发明的抗拉装置与隔震支座是相互独立的，因此，该抗拉装置既可以应用于新建隔震工程的橡胶支座抗拉设计，又可用于对已建隔震工程的橡胶支座进行抗拉防护；
[0015](3)结构简单，受力明确，便于实现。
【附图说明】
[0016]图1是本发明隔震装置的结构示意图；
[0017]图2是图1中A-A剖视图；
[0018]图3是图1中B处放大图；
[0019]图4是本发明中电流磁效应的电路图。
[0020]图中:
[0021]1-隔震支座2-支墩 3-隔震层顶板4-隔震层底板
[0022]5-上部支架6-下部支架7-电磁铁 8-电源接触片
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的描述。
[0024]如图1所示，是本发明提供的具有抗拉性能的隔震装置的结构示意图，该隔震装置包括隔震层顶板3和隔震层底板4，隔震层底板4上设有支墩2，支墩2与隔震层顶板3之间设有隔震支座1，该隔震支座I为橡胶隔震支座，其上下端分别与隔震层顶板3和支墩2固定连接，从而使整个结构既可以承受竖向压应力，水平向又可以起到隔震的作用。隔震层顶板3和隔震层底板4之间设有抗拉装置，该抗拉装置包括至少一组对应设置的上部支架5和下部支架6，上部支架5固定在隔震层顶板3上，下部支架6固定在隔震层底板4上，上部支架5的下端和下部支架6的上端均设有电磁铁7，两块电磁铁同级对应设置。该抗拉装置能够承载竖直方向的拉应力，保证隔震支座I不会受竖直方向拉应力的破坏。为了保证支架的强度，上部支架5和下部支架6均采用刚性材料。
[0025]如图1、2所示，抗拉装置包括多组对应设置的上部支架5和下部支架6，多组上部支架和下部支架呈圆形结构布置，同时电磁铁7采用环形电磁铁。多组上部支架和下部支架包括四组、五组或六组等。上部支架5为L形结构，包括垂直部和水平部，电磁铁设置在水平部上；下部支架6为倒置的L形结构，包括垂直部和水平部，电磁铁悬挂在水平部上。需要说明的是，上部支架5和下部支架6的结构型式、数量和规格等可根据实际工程受力需求确定。
[0026]如图3所示，上部支架5的水平部上设有电源接触片8 ;下部支架6的垂直部上设有电源接触片8，两片电源接触片对应设置，两片电源接触片之间留有微小间距，该间距的大小可根据计算确定。两片电源接触片8为金属接触片，起到电源开关作用，当隔震支座I发生的受拉变形超过两片电源接触片8设定的间距时，两块电源接触片8将会接触，从而接通电源使得两块电磁铁7瞬间产生两个反向磁场，根据磁铁同极相斥原理，两块电磁铁7之间的相斥作用力将会阻止刚性支架5和支架6相向运动，再通过力的传递作用达到限制抗震支座I的受拉变形的目的，保护隔震支座I不会发生受拉破坏。
[0027]本发明为保证抗拉装置不会对隔震支座的水平位移产生不利影响，上部支架5的垂直部与下部支架6的水平部之间的间距SI须大于隔震支座I水平剪切变形最大设计值。在设计时，环形电磁铁7的宽度S2应大于上部支架5的垂直部与下部支架6的水平部之间的间距SI,以防止隔震支座发生水平变形时，上下电磁铁7位置偏差较大，影响斥力效果。此外，电源接触片8采用水平向可伸缩设计，以防止隔震支座发生水平变形时使其受到破坏。
[0028]如图4所示，是本发明中电流磁效应的电路简图。该电路由两块电磁铁7、电阻R、电流A以及电源接触片8串联形成一回路，电源接触片8相当于电源开关键，由设定隔震支座的变形量控制电源接通与否。若需改变两块电磁铁7之间的相斥作用力大小，可通过调整电阻R来改变电路中的电流A来实现，也可以通过调整电磁铁7中的绕线圈数来实现。
[0029]综上所述，本发明根据电流磁效应，创新地提出将电磁铁技术应用于隔震装置，充分利用电磁铁同极相斥的原理，防止橡胶支座出现受拉破坏。运用电磁铁同极相斥原理，可以使主要受力构件之间不会出现直接接触，不会产生摩擦和硬性碰撞，从而可以保证隔震支座的水平向力学性能不受影响。
[0030]本发明中的电磁铁装置，只有在橡胶支座受拉变形超过某一设定限值时才会自动接通电源产生磁极，发挥斥力作用。该方法一是可以节约能源，二是可以避免永磁铁长时间放置或使用后出现消磁现象。本发明中的抗拉装置，可通过调节环形电磁铁中的电流强度、调整环形磁铁线圈数量等措施改变斥力大小，从而可灵活应用于不同受力需求的隔震位置。
[0031]本发明的隔震装置并不限于上述【具体实施方式】，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
【主权项】
1.一种具有抗拉性能的隔震装置，包括隔震层顶板(3)和隔震层底板(4)，所述隔震层底板(4)上设有支墩(2)，所述支墩(2)与隔震层顶板(3)之间设有隔震支座(1)，其特征是:所述隔震层顶板(3)和隔震层底板(4)之间设有抗拉装置，所述抗拉装置包括至少一组对应设置的上部支架(5)和下部支架￠)，所述上部支架(5)固定在隔震层顶板(3)上，所述下部支架￠)固定在隔震层底板(4)上，所述上部支架(5)的下端和下部支架￠)的上端均设有电磁铁(7)，两块电磁铁同级对应设置。
2.如权利要求1所述的具有抗拉性能的隔震装置，其特征是:所述抗拉装置包括多组对应设置的上部支架(5)和下部支架￠)，多组所述上部支架(5)和下部支架(6)呈圆形结构布置。
3.如权利要求2所述的具有抗拉性能的隔震装置，其特征是:所述上部支架(5)为L形结构，包括垂直部和水平部；所述下部支架为倒置的L形结构，包括垂直部和水平部。
4.如权利要求3所述的具有抗拉性能的隔震装置，其特征是:所述上部支架的水平部上设有电源接触片；所述下部支架的垂直部上设有电源接触片，两片电源接触片对应设置，两片电源接触片之间留有间距。
5.如权利要求1-4任一项所述的具有抗拉性能的隔震装置，其特征是:所述上部支架的垂直部与下部支架的水平部之间的间距(SI)大于隔震支座(I)水平剪切变形最大设计值。
6.如权利要求5所述的具有抗拉性能的隔震装置，其特征是:所述电磁铁的宽度(S2)大于上部支架(5)的垂直部与下部支架(6)的水平部之间的间距(SI)。
7.如权利要求1所述的具有抗拉性能的隔震装置，其特征是:所述隔震支座(I)为橡胶隔震支座。
【专利摘要】本发明涉及一种具有抗拉性能的隔震装置，包括隔震层顶板和隔震层底板，所述隔震层底板上设有支墩，所述支墩与隔震层顶板之间设有隔震支座，所述隔震层顶板和隔震层底板之间设有抗拉装置，所述抗拉装置包括至少一组上下对应设置的上部支架和下部支架，所述上部支架固定在隔震层顶板上，所述下部支架固定在隔震层底板上，所述上部支架的下端和下部支架的上端均设有电磁铁，两块电磁铁同级对应设置。本发明的隔震装置，能够防止隔震支座受拉时遭受破坏，保证隔震支座的力学性能；其既可以应用于新建隔震工程的橡胶支座抗拉设计，也可用于对已建隔震工程的橡胶支座进行抗拉防护；结构简单，受力明确，便于实现。
【IPC分类】E04B1-98, E04B1-36
【公开号】CN104674973
【申请号】CN201510071280
【发明人】陈健, 李玉民
【申请人】中国核电工程有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月11日