專利名稱：復合三維隔震支座的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型為一種三向建筑隔震支座的構(gòu)造措施，解決目前普通隔震支座無法有 效解決的豎向隔震問題，涉及一種復合三維隔震支座。
背景技術(shù)：
隔震支座是近些年來發(fā)展的一種用于建筑結(jié)構(gòu)底部的消能減震(振)技術(shù)，其特 點是有效隔斷水平地震作用力經(jīng)基礎傳遞至上部結(jié)構(gòu)，以此減小上部結(jié)構(gòu)的水平振動因而 有效保護了上部結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有產(chǎn)品有鉛芯橡膠隔震支座，即由多層薄鋼板和橡膠片交替疊合 經(jīng)熱硫化而成并在其中心孔壓入鉛棒。現(xiàn)有種類繁多的隔震支座產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應于多、高 層結(jié)構(gòu)的隔震中。多維地震(三個平移自由度和三個旋轉(zhuǎn)自由度)的研究雖已取得某些突 破性進展，但應用于實踐較少；目前較為成熟應用于實際工程結(jié)構(gòu)地震計算分析的理論水 平已達三維(三個平移自由度)，故針對結(jié)構(gòu)三維地震的隔震研究尤為重要。三維地震作用 下，由于建筑結(jié)構(gòu)豎向剛度要求和豎向隔震的沖突，目前用于豎向隔震的裝置較少，并且現(xiàn) 階段的研究、試驗多局限于兩個水平方向的地震隔震。本實用新型在傳統(tǒng)水平隔震支座的 基礎上，構(gòu)造一種能夠用于三維隔震的復合支座，是解決結(jié)構(gòu)豎向隔震難題的一種有效方 式。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)緊湊并能降低隔震支座高度、提高隔震效果的復合三維 隔震支座。一種復合三維隔震支座，包括水平隔震支座，在水平隔震支座上設有豎向隔震 器，所述豎向隔震器包括基座，在基座上設有豎向鉛擠壓阻尼器及對稱布置的水平鉛擠壓 阻尼器，且豎向鉛擠壓阻尼器的設置位置高于水平鉛擠壓阻尼器；所述水平鉛擠壓阻尼器 包括設在基座上的水平隔間，在隔間上水平滑動連接有A型突軸并在隔間內(nèi)填充有阻尼材 料；所述豎向鉛擠壓阻尼器包括設在基座上的豎向隔間，在隔間上豎向滑動連接有B型突 軸并在豎向隔間內(nèi)填充有阻尼材料；在A型突軸與B型突軸之間設有傳動連桿，并且傳動連 桿的兩端分別與A型突軸的一端及B型突軸的一端轉(zhuǎn)動連接；在豎向鉛擠壓阻尼器上同心 匹配蝶形彈簧組，在蝶形彈簧組設有上聯(lián)板且上聯(lián)板與B型突軸的另一端連接。傳統(tǒng)隔震支座僅僅在水平方向上起到隔震的作用，但其豎向因承載結(jié)構(gòu)自重，故 其豎向剛度很大，無法隔離地震對結(jié)構(gòu)的豎向作用。通過構(gòu)造轉(zhuǎn)換裝置將豎向振動轉(zhuǎn)換成 水平振動，并設置相應阻尼部件，以此解決傳統(tǒng)支座無法豎向隔震的難題。本裝置原理清 晰，性能穩(wěn)定，可廣泛應用于結(jié)構(gòu)的三維隔震。三向地震荷載作用下，水平方向上的兩個作用分量通過支座上下聯(lián)板間水平向相 對位移，以此隔斷水平方向上傳遞至上部結(jié)構(gòu)的大部分動力荷載。蝶形彈簧組因豎向地震 作用產(chǎn)生變形，一方面以彈性勢能的形式存儲部分能量；另一方面，研究表明，蝶形彈簧組 通過接觸面的摩擦亦可消耗一定的能量。目前有的三維隔震支座的豎向耗能裝置僅依靠蝶形彈簧組變形耗能，顯然其豎向耗能能力相對有限，本實用新型在此基礎上增加考慮A型 突軸、B型突軸與阻尼材料間的相對運動耗能消耗部分豎向振動能量。傳動連桿將B型突軸 的豎向運動分量轉(zhuǎn)換成A型突軸的水平運動一方面，B型突軸豎向與阻尼材料間往復相對 運動可以耗能；另一方面，兩個A型突軸在水平向上與阻尼材料的往復相對運動消耗能量。 本實用新型提供了一種構(gòu)造簡單的三維隔震支座，通過在傳統(tǒng)水平隔震支座上附 加垂直一水平轉(zhuǎn)換措施和附加阻尼裝置，有效解決目前結(jié)構(gòu)豎向隔震的問題的一條途徑。 通過正交方向上垂直-水平位移連桿轉(zhuǎn)化，將豎向往復運動轉(zhuǎn)換為水平運動，具有結(jié)構(gòu)緊 湊、穩(wěn)定性好的特點一方面可以有效利用水平反復位移增加耗能裝置；另一方面采用水 平放置的耗能裝置可有效降低隔震支座的總體高度，有利于提高支座的穩(wěn)定性。該支座可 廣泛應用于多、高層建筑結(jié)構(gòu)的三維隔震，并具有良好的經(jīng)濟性。

[0008]
以下結(jié)合附圖和實施方式進一步對本實用新型進行說明。[0009]圖1為復合三維隔震支座剖面；[0010]圖2 (a)為基座立面圖；[0011]圖2(b)為基座平面圖；[0012]圖2(c)為基座三視圖；[0013]圖3為突軸與傳動連桿裝配示意圖；[0014]圖4為上聯(lián)板示意圖；[0015]圖5為A型突軸示意圖；[0016]圖6為B型突軸圖；[0017]圖7為傳動連桿示意圖；[0018]以上的圖中有水平隔震支座1、A型突軸2、基座3、蝶形彈簧組4、傳動連桿5、B
型突軸6、上聯(lián)板7、防護罩8、阻尼填充材料9、水平阻尼器10、豎向阻尼器11、水平隔間12、 豎向隔間13、凸緣14。
具體實施方式
一種復合三維隔震支座，包括水平隔震支座1，在水平隔震支座1上豎向隔震器， 所述豎向隔震器包括基座3，在基座3上設有豎向鉛擠壓阻尼器11及對稱布置的水平鉛 擠壓阻尼器10，且豎向鉛擠壓阻尼器11的設置位置高于水平鉛擠壓阻尼器10，所述水平鉛 擠壓阻尼器10包括設在基座3上的水平隔間12，在隔間12上水平滑動連接有A型突軸2 并在隔間12內(nèi)填充有阻尼材料9，所述豎向鉛擠壓阻尼器11包括設在基座3上的豎向隔間 13，在隔間13上豎向滑動連接有B型突軸6并在豎向隔間13內(nèi)填充有阻尼材料，在A型突 軸2與B型突軸6之間設有傳動連桿5，并且傳動連桿5的兩端分別與A型突軸2的一端及 B型突軸6的一端轉(zhuǎn)動連接，在豎向鉛擠壓阻尼器11上同心匹配蝶形彈簧組4，在蝶形彈簧 組4設有上聯(lián)板7且上聯(lián)板7與B型突軸6的另一端連接；所述的在B型突軸6上設有兼 有對B型突軸6限位的凸緣，并且，B型突軸6通過凸緣與傳動連桿實現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接。如圖1所示，基座3位于水平隔震支座1正上方并與其頂板通過螺栓連接；A型突 軸2裝配至水平隔間12限位孔中；B型突軸6裝配至豎向隔間11限位孔中；水平隔間12與豎向隔間內(nèi)填阻尼材料9 ；A型突軸2與B型突軸6各自一端分別與傳動連桿5端部銷接， 如圖3所示；基座3上部豎向阻尼器11與蝶形彈簧組4同心匹配；蝶形彈簧組4由多片蝶 形彈簧單片按照一定形式疊合而成，經(jīng)預壓后，其上端部與上聯(lián)板7接觸頂緊；防護罩8下 周圈與基座3外邊緣焊接連接；上聯(lián)板7中心孔與B型突軸6頂部匹配并焊接固定。 蝶形彈簧組4的剛度、數(shù)量以及疊放形式需根據(jù)支座豎向承載力設計要求選取； 水平隔震支座1可以根據(jù)上部荷載、上部建筑地震作用下允許變位以及現(xiàn)行隔震支座相關(guān) 規(guī)定設計，一般可以直接采用目前較為成熟的鉛芯橡膠隔震支座設計方法進行。A型突軸2 和B型突軸6的設計根據(jù)為豎向阻尼輸出力要求以及相關(guān)構(gòu)件的強度、剛度要求。
權(quán)利要求一種復合三維隔震支座，包括水平隔震支座(1)，其特征在于，在水平隔震支座(1)上豎向隔震器，所述豎向隔震器包括基座(3)，在基座(3)上設有豎向鉛擠壓阻尼器(11)及對稱布置的水平鉛擠壓阻尼器(10)，且豎向鉛擠壓阻尼器(11)的設置位置高于水平鉛擠壓阻尼器(10)，所述水平鉛擠壓阻尼器(10)包括設在基座(3)上的水平隔間(12)，在隔間(12)上水平滑動連接有A型突軸(2)并在隔間(12)內(nèi)填充有阻尼材料(9)，所述豎向鉛擠壓阻尼器(11)包括設在基座(3)上的豎向隔間(13)，在隔間(13)上豎向滑動連接有B型突軸(6)并在豎向隔間(13)內(nèi)填充有阻尼材料，在A型突軸(2)與B型突軸(6)之間設有傳動連桿(5)，并且傳動連桿(5)的兩端分別與A型突軸(2)的一端及B型突軸(6)的一端轉(zhuǎn)動連接，在豎向鉛擠壓阻尼器(11)上同心匹配蝶形彈簧組(4)，在蝶形彈簧組(4)設有上聯(lián)板(7)且上聯(lián)板(7)與B型突軸(6)的另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合三維隔震支座，其特征在于，在B型突軸(6)上設有兼有 對B型突軸(6)限位的凸緣(14)，并且，B型突軸(6)通過凸緣(14)與傳動連桿(5)實現(xiàn) 轉(zhuǎn)動連接。
專利摘要一種復合三維隔震支座，包括水平隔震支座，在水平隔震支座上豎向隔震器，豎向隔震器包括基座，在基座上設有豎向鉛擠壓阻尼器及對稱布置的水平鉛擠壓阻尼器，且豎向鉛擠壓阻尼器的設置位置高于水平鉛擠壓阻尼器；水平鉛擠壓阻尼器包括設在基座上的水平隔間，在隔間上水平滑動連接有A型突軸并在隔間內(nèi)填有阻尼材料；豎向鉛擠壓阻尼器包括設在基座上的豎向隔間，在隔間上豎向滑動連接有B型突軸并在豎向隔間內(nèi)填充有阻尼材料，在A型突軸與B型突軸之間設有傳動連桿，并且傳動連桿的兩端分別與A型突軸的一端及B型突軸的一端轉(zhuǎn)動連接，在豎向鉛擠壓阻尼器上同心匹配蝶形彈簧組，在蝶形彈簧組設有上聯(lián)板且上聯(lián)板與B型突軸的另一端連接。
文檔編號E04B1/98GK201598746SQ201020004299
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者李愛群, 焦?？?申請人:東南大學