一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置的制作方法

1.本实用新型涉及隔振技术领域，尤其涉及一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置。


背景技术：

2.随着城市发展的不断加快，地铁建设正如火如荼的开展。地铁经过时，地面及地面以上的建筑物能够捕捉到其强烈的振动信号，对建筑物的舒适度产生较大影响。钢弹簧隔振技术可有效的遏制地铁正常运行产生的环境振动与二次噪声，其原理为对上部建筑结构采取整体隔振技术，即在结构底部采用钢弹簧隔振器代替钢筋混凝土柱来支撑上部结构，减小竖向刚度以减弱振动信号向上部结构的传递。钢弹簧隔振系统利用了弹簧组竖向刚度小的特点，通过控制正常使用状况下的弹簧组的竖向压缩位移来实现系统竖向频率的控制，通常设计压缩量在20mm左右。钢弹簧隔振器利用的是弹簧的受压性能，未使用其受拉性能。因此，目前的弹簧隔振器在产品设计上弹簧不能承受拉力。
3.我国是一个多地震国家，在进行建筑结构隔振设计时需进行地震工况下的分析计算。根据工程设计实践，钢弹簧隔振系统在罕遇地震工况下可能出现两种极限情况。第一：弹簧压缩位移为0(即弹簧的初始未受力状态)，甚至出现弹簧与上连接板脱开的情况，故应采取有效措施防止弹簧隔振器受拉；第二：弹簧隔振器压缩位移较大，弹簧圈出现压并状况，此时弹簧可能出现脆断，故应采取有效措施防止弹簧隔振器受压压并。因此，针对目前钢弹簧隔振器受力上的限制，设计一种既能抗拉也能抗压的辅助装置变得尤为重要。
4.目前，钢弹簧隔振技术主要应用于我国抗震设防烈度较低的区域，其有限的抗拉及抗压性能限制了其在高烈度区域的推广。目前，针对以上问题，通常采用的做法是在隔振装置的柱墩上设置混凝土的限位台，且通常只布置在柱墩的一侧，限位时为偏心受力，此种做法只能限制隔振装置的竖向压缩位移，且为刚性碰撞连接，混凝土台易损坏，不可反复受力，且其不能解决隔振器的受拉限位问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置，旨在解决上述的技术缺陷。
6.本实用新型提供的具体技术方案如下：
7.本实用新型提供的一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置包括相互嵌套组合的上体和下体、设置在所述上体和所述下体连接处的橡胶密封条，其中，所述上体包括上顶板、圆柱形外套筒、圆柱形内套筒、上底板和安装在所述上底板上的上弹簧组，所述下体包括下底板、固定在所述下底板上表面的圆柱形外筒、固定在所述圆柱形外筒上端的下顶板和安装在所述下底板上的下弹簧组，所述圆柱形内套筒的下端位于所述圆柱形外筒的内部，所述下弹簧组位于所述下底板和所述上底板之间，所述上弹簧组位于所述上底板和所述下顶板之间。
8.可选的，所述下底板和所述上底板上均设置有弹簧固定柱，所述上弹簧组和所述下弹簧组套设在所述弹簧固定柱上，所述弹簧固定柱的高度小于所述上弹簧组和所述下弹簧组的高度。
9.可选的，所述上弹簧组的上端与所述下顶板的下表面之间存在间隙，所述下弹簧组的上端与所述上底板的下表面之间存在间隙。
10.可选的，所述上底板和所述圆柱形内套筒的连接处、所述上顶板和所述圆柱形内套筒的连接处、所述上顶板和所述圆柱形外套筒的连接处、所述下底板和圆柱形外筒的连接处、所述下顶板和所述圆柱形外筒的连接处均设置有加强筋，所述上顶板和所述下底板上均设置有螺栓安装孔。
11.可选的，所述上弹簧组和所述下弹簧组均采用蝶形弹簧，所述橡胶密封条为伸缩型橡胶密封条。
12.本实用新型具有如下有益技术效果：
13.本实用新型实施例提供一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置采用刚度可调的碟形弹簧组来进行柔性缓冲，耗散部分地震能量，碟形弹簧为弹性元件，恢复能力强，可反复受力；该竖向限位缓冲装置由上体和下体组成，且与弹簧隔振器并联，非地震工况下两者不接触，故不改变隔振层刚度，保证隔振效果，而且可以通过调整上体与下体的竖向间距可实现高度可调，适应不同高度的钢弹簧隔振装置，在地震工况下，上体和与之相连的上部结构同步运动，下体和与之相连的下部结构同步运动，两者产生相对位移，可实现竖向拉伸和压缩双向限位，利用碟簧组实现柔性限位，可反复受力，装置连接简单且易更换，而且碟簧组的压缩变形还可起到一定的耗散地震能量的作用。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型实施例的一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置的结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例的上体结构剖面示意图；
17.图3为本实用新型实施例的下体结构剖面示意图；
18.图4为本实用新型实施例图1的a-a剖视结构示意图；
19.图5为本实用新型实施例图1的b-b剖视结构示意图；
20.图6为本实用新型实施例图1的c-c剖视结构示意图；
21.图7为本实用新型实施例的一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置的应用剖视结构示意图。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是
全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.下面将结合图1～图7对本实用新型实施例的一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置进行详细的说明。
24.参考图1～图7所示，本实用新型实施例提供的一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置包括相互嵌套组合的上体1和下体2、设置在上体1和下体2连接处的橡胶密封条3，其中，上体1包括上顶板101、圆柱形外套筒102、圆柱形内套筒103、上底板104和安装在上底板104上的上弹簧组105，下体2包括下底板201、固定在下底板201上表面的圆柱形外筒202、固定在圆柱形外筒202上端的下顶板203和安装在下底板201上的下弹簧组204，圆柱形内套筒103的下端位于圆柱形外筒202的内部，下弹簧组204位于下底板201和上底板104之间，上弹簧组105位于上底板104和下顶板203之间。
25.参考图3、图4、图5和图6所示，下顶板203采用分片布置，下顶板203位置与弹簧固定柱4及下弹簧组204位置重叠，相邻扇形下顶板203之间开洞以方便后期下弹簧组204的安装调整、钢构件焊接等，下顶板203位置与弹簧固定柱4及下弹簧组204位置重叠。
26.参考图1、图2、图3和图7所示，下底板201和上底板104上均设置有弹簧固定柱4，上弹簧组105和下弹簧组204套设在弹簧固定柱4上，弹簧固定柱4的高度小于上弹簧组105和下弹簧组204的高度。
27.参考图1、图2、图3和图7所示，上弹簧组105的上端与下顶板203的下表面之间存在间隙，下弹簧组204的上端与上底板104的下表面之间存在间隙。本实用新型实施例通过在下顶板203与下顶板203之间预先设计一定的间隙高度，当上体与下体之间的产生超过预先设计的背向位移时，下顶板203与下顶板203会接触并受力，此时下顶板203被压缩，起到缓冲限位并耗能的作用。通过在上底板104与下弹簧组204之间预先设计一定的间隙高度，当上体与下体之间的产生超过预先设计的相向位移时，上底板104与下弹簧组204会接触并受力，此时下弹簧组204被压缩，起到缓冲限位并耗能的作用。
28.参考图1～图7所示，上底板104和圆柱形内套筒103的连接处、上顶板101和圆柱形内套筒103的连接处、上顶板101和圆柱形外套筒102的连接处、下底板201和圆柱形外筒202的连接处、下顶板203和圆柱形外筒202的连接处均设置有加强筋5，上顶板101和下底板201上均设置有螺栓安装孔6。
29.参考图1和图7所示，由于上顶板101和下底板201上均设置有螺栓安装孔，进而上体1可以与上部结构采用螺栓连接，下体2可以与下部结构采用螺栓连接。
30.参考图1～图7所示，本实用新型实施例的上弹簧组105和下弹簧组204均采用蝶形弹簧，橡胶密封条3采用可伸缩型橡胶密封条。在地震工况下，上体和与之相连的上部结构同步运动，下体和与之相连的下部结构同步运动，两者产生相对位移。当钢弹簧隔振装置的竖向拉伸位移超过设计位移时，上体的弹簧组将与下体的扇型顶板接触，产生抗拉力，防止钢弹簧拉伸位移过大；当钢弹簧隔振装置的竖向压缩位移超过设计位移时，下体的弹簧组将与上体的底板接触，产生抗压力，防止钢弹簧压缩位移过大，保证弹簧隔振器的安全。通过调整上体与下体之间的间隙，上弹簧组和下弹簧组的数量及配置来实现刚度及高度可调。这样，在地震工况下可实现竖向拉伸和压缩双向限位，利用弹簧组实现柔性限位，可反复受力，装置连接简单且易更换。其中弹簧组的压缩变形可起到一定的耗散地震能量的作
用。
31.本实用新型实施例提供的一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置，可实现地震工况下隔振装置的竖向受拉和受压双向限位；限位机构采用碟形弹簧组，可实现柔性缓冲及限位，保护隔振装置；限位机构采用碟形弹簧组，刚度可调。本实用新型实施例提供的竖向限位缓冲装置与隔振器采用并联连接，且其上体和下体在非地震工况下不接触，不改变隔振层刚度，不影响隔振效果；装置由上体和下体组成，调整两者竖向间距可实现高度可调，可适应不同高度的隔振装置。
32.本实用新型实施例提供一种与隔振装置并联的竖向限位缓冲装置采用刚度可调的碟形弹簧组来进行柔性缓冲，耗散部分地震能量，碟形弹簧为弹性元件，恢复能力强，可反复受力；该竖向限位缓冲装置由上体和下体组成，且与弹簧隔振器并联，非地震工况下两者不接触，故不改变隔振层刚度，保证隔振效果，而且可以通过调整上体与下体的竖向间距可实现高度可调，适应不同高度的钢弹簧隔振装置，在地震工况下，上体和与之相连的上部结构同步运动，下体和与之相连的下部结构同步运动，两者产生相对位移，可实现竖向拉伸和压缩双向限位，利用碟簧组实现柔性限位，可反复受力，装置连接简单且易更换，而且碟簧组的压缩变形还可起到一定的耗散地震能量的作用。
33.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。