一种抗倾覆三维隔震装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种抗倾覆三维隔震装置，该装置由叠层橡胶隔震支座和复合碟形弹簧隔震支座串接构成，所述的叠层橡胶隔震支座的橡胶垫的上下两端设有上封钢板和下封钢板，所述的上封钢板上设有上联结板，下封钢板上设有下联结板；所述的导向套的上端外侧固定连接有顶部联结板，所述的上联结板和顶部联结板之间设有由钢板制成的抗拉构件，该抗拉构件弯曲成弓形，其两端分别固定在上联结板和顶部联结板上；所述的抗拉构件的水平最大变形量大于橡胶垫的水平剪切弹性变形量。本实用新型的三维隔震装置中的抗拉构件不但起到抗拉和抗倾覆的作用，而且还能提高隔震装置的水平和竖向耗能能力，同时该抗拉构件在损坏时也便于维护和更换，降低使用成本。
【专利说明】
_种抗倾覆三维隔震装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种建筑防振动(或震动)装置，具体涉及一种由夹层钢板橡胶垫与复合碟形弹簧串联的三维隔震装置。
【背景技术】
[0002]隔震装置是设在建筑与基础之间的防震隔离装置。早期的隔震装置主要是由橡胶与薄钢板交替叠合构成的二维隔震支座，只能隔离地震波的水平分量。随着人们对地震多维特性认识的提高，三维隔震装置逐渐受到本领域研究者的重视。然而，很多三维隔震支座没有抗拉装置，不能抵御地震中高层建筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力。
[0003]授权公告号为CN200943268Y的实用新型专利公开了一种“改进型三维隔震装置”，该三维隔震装置由叠层橡胶隔震支座与复合碟形弹簧隔震支座串联构成，其特征是所述的橡胶垫体内绕对称中心线环形均布至少三只柔性抗拉构件，该柔性抗拉构件的中部弯曲置于橡胶垫的中心孔内，两头固定在橡胶垫的上下两端面上;所述柔性抗拉构件的伸展长度不大于橡胶垫的伸拉弹性变形量;所述叠层橡胶隔震支座的下联结板设在复合碟形弹簧上，所述的导向套的上端向内延伸一环形翼缘将下联结板卡在其内，环形翼缘与下联结板之间设有环形缓冲垫。该三维隔震装置中起到抗拉作用的是所述柔性抗拉构件，该柔性抗拉构件在整个隔震支座的水平变形量和上拉变形量接近橡胶垫的设计范围时被拉直，进入抗拉保护状态，承担所有的外拉力，从而有效地保护橡胶垫和叠层橡胶隔震支座的整体结构不被破坏。然而，这种三维隔震装置仍然存在以下的不足:
[0004]1、所述的柔性抗拉构件必须在隔震支座的水平变形量和上拉变形量达到一定程度时才起到抗拉作用，并且该柔性抗拉构件不具有水平和竖向耗能的作用，不能提高隔震支座的水平和竖向耗能能力。
[0005]2、所述的柔性抗拉构件设置于叠层橡胶隔震支座的橡胶垫体内，不便于维护和更换，当柔性抗拉构件发生损坏时需要更换整个支座，成本较高。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗倾覆三维隔震装置，该三维隔震装置中的抗拉构件不但起到抗拉和抗倾覆的作用，而且还能提高隔震装置的水平和竖向耗能能力，同时该抗拉构件在损坏时也便于维护和更换，降低使用成本。
[0007]本实用新型解决上述技术问题的技术方案是:
[0008]—种抗倾覆三维隔震装置，该装置由叠层橡胶隔震支座和复合碟形弹簧隔震支座串接构成，所述的叠层橡胶隔震支座的橡胶垫的上下两端设有上封钢板和下封钢板，所述的上封钢板上设有上联结板，下封钢板上设有下联结板，所述的下联结板位于复合碟形弹簧隔震支座的导向套内；所述的导向套的上端外侧固定连接有顶部联结板，所述的上联结板和顶部联结板之间设有由钢板制成的抗拉构件，该抗拉构件弯曲成弓形，其两端分别固定在上联结板和顶部联结板上;所述的抗拉构件的水平最大变形量大于橡胶垫的水平剪切弹性变形量。
[0009]本实用新型的抗倾覆三维隔震装置，其中，所述的抗拉构件为四个，沿着圆周方向均匀分布在橡胶垫的外侧。这样能够让抗拉构件在各个水平方向都起到抗拉减震作用，同时在受到竖向作用力时受力均衡。
[0010]本实用新型的抗倾覆三维隔震装置，其中，所述的抗拉构件的两端设有固定连接块，该固定连接块通过螺钉连接在上联结板和顶部联结板上。这样便于抗拉构件与上联结板以及顶部联结板之间的固定连接。
[0011]本实用新型的抗倾覆三维隔震装置与现有技术相比具有以下的有益效果:
[0012]1、由于所述的抗拉构件为由钢板制成的弓形，当发生较小的水平位移和竖向位移时(即在风或小震作用时)，所述的抗拉构件处于弹性工作状态，增加了隔震装置的刚度，可以控制建筑物和隔震装置在小激励(风或小震)作用时的变形。而当发生较大的水平位移或竖向位移时(中强震)，抗拉构件进入非弹性状态并消耗地震能量，抗拉构件被拉直，以抵御地震中高层建筑或构筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力，从而有效地保护橡胶垫和叠层橡胶隔震支座的整体结构不被破坏，对结构的变形起“软锁”作用。
[0013]2、所述的抗拉构件设置于橡胶垫的外侧，安装和维修方便，当该抗拉构件损坏时，可方便更换，而无需更换整个装置，降低使用成本。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的一种具体实施例的结构示意图(纵剖)。
[0015]图2为图1所示实施例受水平作用力和竖向压力联合作用的变形状态示意图。
[0016]图3为图1所示实施例中抗拉连接件的水平方向变形示意图。
[0017]图4为图1所示实施例中抗拉连接件的侧向变形示意图。
[0018]图5为图1所示实施例中抗拉连接件的竖向变形示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本实用新型进行进一步详细描述，以便公众更好地掌握本实用新型的实施手段，本实用新型不受所述实施例限制。
[0020]参见图1和图2，本实用新型的抗倾覆三维隔震装置由叠层橡胶隔震支座20和复合碟形弹簧隔震支座14串接构成。其中，所述的叠层橡胶隔震支座20包括作为抗震主体的橡胶垫22，该橡胶垫22由一层橡胶5与一层钢板4交替叠合后模压硫化构成，在模压硫化的过程中其周边自然形成橡胶保护层7。所述的橡胶垫22的上下两端设有上封钢板3和下封钢板8，所述的上封钢板3上通过沉头螺钉2固定连接有上联结板I，下封钢板8上通过沉头螺钉2固定连接有下联结板21，所述的上联结板I上设有与建筑物连接的预留孔13。所述的复合碟形弹簧隔震支座14包括导向套11，碟形弹簧12组合再复合设在导向套11内；导向套11的底部通过螺栓19固定连接有底部联结板16，底部联结板16四周设有与地基连接的预留孔13。
[0021]参见图1和图2，所述的下联结板21位于复合碟形弹簧隔震支座14的导向套11内，并支承在最上层的碟形弹簧12上。所述的导向套11的上端向内延伸一环形翼缘17将下联结板21套在其内，环形翼缘17与下联结板21之间设有环形缓冲垫10。所述的环形翼缘17由一卡盖18焊接在导向套11上端构成，所述的环形缓冲垫10为环形弹性橡胶垫22。
[0022]参见图1和图2，所述的导向套11的上端外侧通过焊接固定有顶部联结板9，该顶部联结板9为环形，其外缘与上联结板I平齐。所述的上联结板I和顶部联结板9之间设有由钢板制成的抗拉构件6，该抗拉构件6弯曲成弓形，其两端分别固定在上联结板I和顶部联结板9上;所述的抗拉构件6的水平最大变形量大于橡胶垫22的水平剪切弹性变形量，从而起到保护橡胶垫22不受破坏的作用。
[0023]参见图1和图2，所述的抗拉构件6为四个，沿着圆周方向均匀分布在橡胶垫22的外侧，这样能够让抗拉构件6在各个水平方向都起到抗拉和抗倾覆的作用，同时在受到竖向作用力时受力均衡。所述的抗拉构件6的两端设有固定连接块15，该固定连接块15通过螺钉连接在上联结板I和顶部联结板9上，以便于抗拉构件6与上联结板I以及顶部联结板9之间的固定连接。所述的抗拉构件6由软钢钢板条冷弯成型，软钢具有明显的屈服点，塑性好。
[0024]参见图3和图4，当发生水平位移时，抗拉构件6的下端固定不动，其余部分作水平方向的变形，如果水平位移的方向与弓形的抗拉构件6所在平面平行，那么抗拉构件6在其所在平面内变形，如图3所示;如果水平位移的方向与弓形的抗拉构件6所在平面不平行，那么抗拉构件6则发生侧向变形，如图4所示。参见图5，当发生竖向位移时，抗拉构件6的下端固定不动，上端向上变形。当发生的位移较小时，所述的抗拉构件6处于弹性工作状态;而当发生的位移较大时(中强震)，抗拉构件6进入非弹性状态并消耗地震能量，抗拉构件6被拉直，进入抗拉保护状态，承担所有的外拉力，以抵御地震中高层建筑或构筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力。
【主权项】
1.一种抗倾覆三维隔震装置，该装置由叠层橡胶隔震支座和复合碟形弹簧隔震支座串接构成，所述的叠层橡胶隔震支座的橡胶垫的上下两端设有上封钢板和下封钢板，所述的上封钢板上设有上联结板，下封钢板上设有下联结板，所述的下联结板位于复合碟形弹簧隔震支座的导向套内；其特征在于，所述的导向套的上端外侧固定连接有顶部联结板，所述的上联结板和顶部联结板之间设有由钢板制成的抗拉构件，该抗拉构件弯曲成弓形，其两端分别固定在上联结板和顶部联结板上;所述的抗拉构件的水平最大变形量大于橡胶垫的水平剪切弹性变形量。2.根据权利要求1所述的一种抗倾覆三维隔震装置，其特征在于，所述的抗拉构件为四个，沿着圆周方向均匀分布在橡胶垫的外侧。3.根据权利要求1或2所述的一种抗倾覆三维隔震装置，其特征在于，所述的抗拉构件的两端设有固定连接块，该固定连接块通过螺钉连接在上联结板和顶部联结板上。
【文档编号】E04B1/98GK205591380SQ201620423055
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】张永山, 莊初立, 汪大洋, 丁自想
【申请人】广州大学