一種可預設豎向早期剛度的三維隔震支座制造技術

本發明專利技術公開了一種可預設豎向早期剛度的三維隔震支座，該三維隔震支座包括上下依次串接的疊層橡膠隔震支座和豎向隔震支座；其特征在于，所述豎向隔震支座的導向套內還設有反壓裝置，該反壓裝置包括數量分別至少為三根的兩組預壓鋼索和兩塊浮動壓板，其中，所述的兩組預壓鋼索分別以直線狀態分布于橡膠空氣彈簧與導向套之間，且，一組預壓鋼索的一頭分別固定在與驅動壓板相鄰的浮動壓板上，另一頭分別穿過與底座相鄰的浮動壓板固定在底座上；另一組預壓鋼索的一頭分別固定在與底座相鄰的浮動壓板上，另一頭分別穿過與驅動壓板相鄰的浮動壓板固定在驅動壓板上；將所述的兩組預壓鋼索張緊，使橡膠空氣彈簧始終夾持在兩塊浮動壓板之間。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種建筑防振動(或震動)裝置，具體涉及一種由夾層鋼板橡膠墊與豎向隔震支座串聯的三維隔震裝置。
技術介紹
隔震裝置是設在建筑與基礎之間的防震隔離裝置。早期的隔震裝置主要是由橡膠與薄鋼板交替疊合構成的二維隔震支座(疊層橡膠隔震支座)，只能隔離地震波的水平分量。隨著人們對地震多維特性認識的提高，三維隔震裝置逐漸受到本領域研究者的重視。最常見的三維隔震裝置就是由疊層橡膠隔震支座與既有的豎向隔震支座串聯而成。公開號為CN102409777A的專利技術專利申請公開了一種結構三維隔震和抗傾覆裝置，該裝置的主體機構由疊層橡膠隔震支座14與彈簧隔震支座15串聯構成，所述主體結構的上、下側分別設置有上連接板1和下連接板18，其特征在于：所述上連接板1和下連接板18之間設置有繞主體結構四周錯位均布的抗拉鋼絲繩16，所述抗拉鋼絲繩16沿水平方向的極限變形量大于主體機構的水平剪切彈性變形量。該專利申請所述方案雖然可提高三維隔震裝置的抗拉強度,以抵御地震中高層建筑物的搖擺甚至傾覆所產生的巨大拉力，但仍然存在以下的不足：1、所述的彈簧隔震支座只能壓縮耗能減震，不能拉伸耗能減震；2、所述的彈簧隔震支座不能預設早期剛度，不便于預設地震烈度降低隔震成本。公開號為CN1932324A的專利技術專利申請公開了一種“可調節碟形彈簧機械式減震阻尼器”，該阻尼器包括外殼、設在外殼內的載荷連接桿和兩組碟形彈簧，所述，所述載荷連接桿的中部設有與之固連的調節齒輪，所述調節齒輪兩側的載荷連接桿上分別設有與載荷連接桿螺紋配合的左旋螺母和右旋螺母，所述兩組碟形彈簧分別設在所述左旋螺母和右旋螺母的外側，并分別被夾持在所述左旋螺母或右旋螺母與外殼端部的封板之間。只需撥轉載荷連接桿上的調節齒輪，使所述左旋螺母和右旋螺母相互靠攏或遠離即可調節兩組碟形彈簧的預緊力從而調節阻尼器的阻尼系數，以滿足不同頻率和不同振幅的使用需求。然而該專利技術仍具有如下不足：1、所述載荷連接桿是在兩組碟形彈簧的共同作用下保持平衡的，兩組碟形彈簧的預緊力雖然能夠調節，但是無論如何調節，兩組碟形彈簧對載荷連接桿的作用力都是一組大小相等，方向相反的力，只需在載荷連接桿上施加任何外力都會破壞這種平衡，使兩組碟形彈簧發生變形，所以所述的阻尼器無法預設早期剛度；2、該專利技術中必須配合使用兩組碟形彈簧，才能在阻尼器受到壓或拉荷載時都提供阻尼，這不僅造成了一定的浪費，還使得阻尼器的長度大大的增加。公開號為CN101457553A的專利技術專利申請公開了一種“彈簧剛度可調式調諧質量減振器”，該減振器是一種復合阻尼器，通過改變質量塊的厚度改變其特征頻率，通過改變粘滯阻尼器的工作介質的流量改變其阻尼比，通過改變彈簧的有效工作長度改變其剛度，其中改變彈簧的有效工作長度的手段有三種，一是采用固化材料將彈簧位于固化筒內的一段固化，二是往螺旋彈簧的中心內塞入約束塊，并二者過盈配合，使與約束塊接觸的一段彈簧失效，三是在約束塊表面設置螺旋狀凸起，將螺旋狀凸起卡在彈簧絲之間，使彈簧絲之間卡有螺旋狀凸起的一段彈簧失效。由此可見，該專利申請方案中的彈簧雖然可改變剛度，但所述的彈簧不僅有效工作長度明顯縮短，而且只能壓縮耗能減振，不能拉伸耗能減振。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種可預設豎向早期剛度的三維隔震支座，該三維隔震支座不僅既可壓縮耗能減振，又可拉伸耗能減振，而且還保持了豎向隔震支座中彈簧的有效工作長度。本專利技術解決上述技術問題的技術方案是：一種可預設豎向早期剛度的三維隔震支座，該三維隔震支座包括上下依次串接的疊層橡膠隔震支座和豎向隔震支座；其中，所述的疊層橡膠隔震支座包括上連接板、下連接板、夾持在上下連接板之間的疊層橡膠墊和至少三根均布在疊層橡膠墊四周的抗拉鋼索；所述抗拉鋼索的一頭固定在上連接板上，另一頭固定在下連接板上，且上下兩固定點的連線平行于所述疊層橡膠墊的中軸線；所述的豎向隔震支座包括底座，該底座的上表面設有向上延伸的導向套；所述導向套內部同軸設有彈簧，該彈簧的上頭設有驅動壓板；所述的疊層橡膠隔震支座的下連接板的中部向所述導向套內凹陷形成一凸起，該凸起的下端與所述的驅動壓板固定連接；其特征在于，所述的彈簧為橡膠空氣彈簧，該橡膠空氣彈簧的外徑小于導向套的內徑，二者之間形成一環形空間；所述豎向隔震支座的導向套內還設有反壓裝置，該反壓裝置包括數量分別至少為三根的兩組預壓鋼索和兩塊浮動壓板，其中，所述的兩塊浮動壓板，一塊設在所述驅動壓板與橡膠空氣彈簧之間，另一塊設在底座與橡膠空氣彈簧之間；所述的兩組預壓鋼索分別繞導向套的軸線以直線狀態對稱分布于所述環形空間內，且，一組預壓鋼索的一頭分別固定在與驅動壓板相鄰的浮動壓板上，另一頭分別穿過與底座相鄰的浮動壓板固定在底座上；另一組預壓鋼索的一頭分別固定在與底座相鄰的浮動壓板上，另一頭分別穿過與驅動壓板相鄰的浮動壓板固定在驅動壓板上；所述的浮動壓板上在穿過所述預壓鋼索的位置分別設有穿過該預壓鋼索的通孔，該通孔的孔徑大于所穿設的預壓鋼索的直徑；所述的導向套與兩塊浮動壓板之間分別采用動配合；張緊兩組預壓鋼索，使兩塊浮動壓板之間的距離等于將橡膠空氣彈簧壓縮至預設豎向早期剛度的長度；將所述抗拉鋼索張緊，為疊層橡膠墊提供等于設計靜載荷的預壓力。上述方案中，所述的抗拉鋼索和預壓鋼索可以是鋼絲繩，也可以是預應力鋼鉸線。上述三維隔震支座豎向隔震的工作原理如下：當豎向動載荷沿導向套的軸線相對作用時，壓力經由疊層橡膠隔震支座傳遞到驅動壓板，使之下移壓縮橡膠空氣彈簧；當動載荷沿導向套的軸線相背作用時，拉力經由抗拉鋼索傳遞到驅動壓板，驅動壓板上移，而兩組預壓鋼索則分別牽拉兩塊浮動壓板相對移動壓縮橡膠空氣彈簧。由此可見，軸向動載荷無論相對還是相背作用在三維隔震支座上，都能壓縮橡膠空氣彈簧，使其發生彈性變形而耗能。由上述工作原理可見，工作過程中所述的預壓鋼索與所述浮動壓板上的通孔的孔壁不能產生摩擦，否則就會干擾浮動壓板的上下移動，因此所述通孔直徑比所述預壓鋼索的直徑大多少，應以不干擾和影響浮動壓板的上下移動為宜。本專利技術所述的可預設豎向早期剛度的三維隔震支座，其中所述的預壓鋼索兩頭可采用常規的方法錨固，也可采用類似于吊環螺釘或由鋼筋彎曲的U形構件系接固定，因此，如果將所述的預壓鋼索的兩頭都采用錨固或吊環螺釘系接固定死，那么要達到預設豎向早期剛度的目的，就必須預先計算并嚴格控制所述預壓鋼索的長度才能預設的張力，進而達到預設豎向早期剛度的目的。但是，在實際生產調試過程中，要采用控制所述預壓鋼索長度的方法達到預設豎向早期剛度的目的則存在下述兩大難題，一是錨固或系接的過程會產生誤差，二是即使控制了錨固或系接的過程所產生誤差，但預壓鋼索在切斷、放置過程中還會導致其特性參數的變化。為了解決上述技術難題，本專利技術的一個改進方案是：所述豎向隔震支座的兩組預壓鋼索的另一頭采用鋼索自鎖錨具分別固定在驅動壓板和底座上；所述的鋼索自鎖錨具由安裝孔、夾爪和防松螺栓構成，其中，所述的安裝孔設在驅動壓板或底座上；所述的安裝孔由一段錐孔和一段螺紋孔組成，其中所述錐孔位于靠近浮動壓板的一側，且尖頭指向浮動壓板，所述螺紋孔位于遠離浮動壓板的一側；所述的夾爪為與所述錐孔相匹配圓錐形，并由3～5瓣組成，其體內沿軸線設有夾持預壓鋼索的裝夾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可預設豎向早期剛度的三維隔震支座，該三維隔震支座包括上下依次串接的疊層橡膠隔震支座和豎向隔震支座；其中，所述的疊層橡膠隔震支座包括上連接板、下連接板、夾持在上下連接板之間的疊層橡膠墊和至少三根均布在疊層橡膠墊四周的抗拉鋼索；所述抗拉鋼索的一頭固定在上連接板上，另一頭固定在下連接板上，且上下兩固定點的連線平行于所述疊層橡膠墊的中軸線；所述的豎向隔震支座包括底座，該底座的上表面設有向上延伸的導向套；所述導向套內部同軸設有彈簧，該彈簧的上頭設有驅動壓板；所述的疊層橡膠隔震支座的下連接板的中部向所述導向套內凹陷形成一凸起，該凸起的下端與所述的驅動壓板固定連接；其特征在于，所述的彈簧為橡膠空氣彈簧，該橡膠空氣彈簧的外徑小于導向套的內徑，二者之間形成一環形空間；所述豎向隔震支座的導向套內還設有反壓裝置，該反壓裝置包括數量分別至少為三根的兩組預壓鋼索和兩塊浮動壓板，其中，所述的兩塊浮動壓板，一塊設在所述驅動壓板與橡膠空氣彈簧之間，另一塊設在底座與橡膠空氣彈簧之間；所述的兩組預壓鋼索分別繞導向套的軸線以直線狀態對稱分布于所述環形空間內，且，一組預壓鋼索的一頭分別固定在與驅動壓板相鄰的浮動壓板上，另一頭分別穿過與底座相鄰的浮動壓板固定在底座上；另一組預壓鋼索的一頭分別固定在與底座相鄰的浮動壓板上，另一頭分別穿過與驅動壓板相鄰的浮動壓板固定在驅動壓板上；所述的浮動壓板上在穿過所述預壓鋼索的位置分別設有穿過該預壓鋼索的通孔，該通孔的孔徑大于所穿設的預壓鋼索的直徑；所述的導向套與兩塊浮動壓板之間分別采用動配合；張緊兩組預壓鋼索，使兩塊浮動壓板之間的距離等于將橡膠空氣彈簧壓縮至預設豎向早期剛度的長度；將所述抗拉鋼索張緊，為疊層橡膠墊提供等于設計靜載荷的預壓力。...

【技術特征摘要】
1.一種可預設豎向早期剛度的三維隔震支座，該三維隔震支座包括上下依次串接的疊層橡膠隔震支座和豎向隔震支座；其中，所述的疊層橡膠隔震支座包括上連接板、下連接板、夾持在上下連接板之間的疊層橡膠墊和至少三根均布在疊層橡膠墊四周的抗拉鋼索；所述抗拉鋼索的一頭固定在上連接板上，另一頭固定在下連接板上，且上下兩固定點的連線平行于所述疊層橡膠墊的中軸線；所述的豎向隔震支座包括底座，該底座的上表面設有向上延伸的導向套；所述導向套內部同軸設有彈簧，該彈簧的上頭設有驅動壓板；所述的疊層橡膠隔震支座的下連接板的中部向所述導向套內凹陷形成一凸起，該凸起的下端與所述的驅動壓板固定連接；其特征在于，所述的彈簧為橡膠空氣彈簧，該橡膠空氣彈簧的外徑小于導向套的內徑，二者之間形成一環形空間；所述豎向隔震支座的導向套內還設有反壓裝置，該反壓裝置包括數量分別至少為三根的兩組預壓鋼索和兩塊浮動壓板，其中，所述的兩塊浮動壓板，一塊設在所述驅動壓板與橡膠空氣彈簧之間，另一塊設在底座與橡膠空氣彈簧之間；所述的兩組預壓鋼索分別繞導向套的軸線以直線狀態對稱分布于所述環形空間內，且，一組預壓鋼索的一頭分別固定在與驅動壓板相鄰的浮動壓板上，另一頭分別穿過與底座相鄰的浮動壓板固定在底座上；另一組預壓鋼索的一頭分別固定在與底座相鄰的浮動壓板上，另一頭分別穿過與驅動壓板相鄰的浮動壓板固定在驅動壓板上；所述的浮動壓板上在穿...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈珊，胡濟福，胡濟全，
申請(專利權)人：安徽信澤科技有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34