專利名稱：一種建筑用阻尼減隔震裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是ー種安裝在建(構(gòu))筑物(以下統(tǒng)稱為建筑物)上的阻尼減隔震裝置。
背景技術(shù)：
地震給人類造成了巨大的災(zāi)難，絕大多數(shù)地震造成的傷亡破壞是由于建筑物無法抗拒地震沖擊，承重構(gòu)件損壞后建筑物倒塌所致，由于建筑物在受到地震波沖擊時(shí)，產(chǎn)生剪切形變導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)變形受損，更主要的原因是地震橫波長(zhǎng)時(shí)間的水平振動(dòng)導(dǎo)致建筑物豎向上的水平搖擺，傳導(dǎo)到建筑物上部的地震能量沒有地方消耗，只能回到基礎(chǔ)附近，如果與地震波下一次沖擊正好疊加，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)建筑，疊加后的沖カ超過了混凝土的抗壓強(qiáng)度， 薄弱部位的混凝土破碎，打破了混凝土抗壓，鋼筋抗拉的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，失穩(wěn)、失去剛性支撐導(dǎo)致建筑物倒塌，而鋼結(jié)構(gòu)很少發(fā)生的倒塌現(xiàn)象則是上述地震力不斷作用在其薄弱部位，反復(fù)拉壓導(dǎo)致金屬疲勞斷裂，也可能是反復(fù)拉壓造成金屬發(fā)熱，導(dǎo)致物理性狀改變而使整個(gè)建筑物倒塌。當(dāng)然，也存在建筑物沒有按照抗震設(shè)防要求，建筑物框架或構(gòu)造柱內(nèi)鋼材抗拉強(qiáng)度低于地震沖擊強(qiáng)度(有的民房甚至沒有抗震構(gòu)造)，抗震結(jié)構(gòu)失效導(dǎo)致房屋傾倒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有隔震措施中常用到的隔震橡膠墊橡膠長(zhǎng)期受壓易老化和地震作用力下受剪切易斷裂的不足，提供一種豎向保持鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定支撐，水平面上由構(gòu)件的組合形成有阻尼位移使得地震對(duì)上部建筑的沖擊カ被有效減輕的減隔震裝置。
本發(fā)明針對(duì)地震破壞建筑物的作用力分別在X、Y、Z三個(gè)軸向上來回沖擊，特別是Y軸的作用力通過建筑物搖擺也有部分轉(zhuǎn)化為平面上的沖擊，地震波水平分量是造成建筑物破壞的主要因素這ー原理，讓本減隔震裝置發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)承重、抗拉性好的特性，在保持建筑物豎向穩(wěn)定的同吋，通過裝置內(nèi)部件壓縮橡膠材料的錯(cuò)動(dòng)方式，延長(zhǎng)地震作用力向上部結(jié)構(gòu)傳遞的時(shí)間，減小上部建筑受地震沖擊產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)加速度的方式降低地震對(duì)建筑物上部結(jié)構(gòu)的沖擊力，如同給建筑物裝上了既能活動(dòng)又十分穩(wěn)定的“腳”，在獲得一定的水平活動(dòng)空間保持一定柔性的同時(shí)，無外力沖擊時(shí)能保持穩(wěn)定的剛性支撐，在構(gòu)件一定強(qiáng)度保證下，確保建筑物與基礎(chǔ)既有外力沖擊時(shí)發(fā)生位移的空間，又能確保其無外力作用時(shí)為ー個(gè)剛性連接的整體，減隔地震方面起主要作用的橡膠材料平時(shí)不受壓，只有在外力沖擊時(shí)才會(huì)受到幾乎無剪切形變的壓力，不存在受拉的情況，對(duì)于要考慮風(fēng)作用力因素的高層、超高層建筑不會(huì)增加負(fù)面的擔(dān)憂，構(gòu)件有比橡膠隔震墊更長(zhǎng)的使用壽命和更加安全可靠的理論依據(jù)， 并且把更容易老化失效的橡膠件作為ー個(gè)單獨(dú)插入的部件，安裝容易，更換、維護(hù)也更加方便。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括相互垂直疊加的兩個(gè)隔震單元構(gòu)成，每個(gè)隔震単元由A件和B件組合構(gòu)成，A、B兩件在接觸面上有ー個(gè)或ー個(gè)以上凹凸相対的導(dǎo)軌和滑槽(導(dǎo)軌和滑槽的截面形狀一致，優(yōu)選矩形)，滑槽在與導(dǎo)軌滑動(dòng)方向垂直的側(cè)面開ー個(gè)或ー個(gè)以上長(zhǎng)條形開ロ，在每個(gè)開ロ中插入ー塊兩側(cè)裝有鋼棒的加金屬棒橡膠塊。兩個(gè)單元部件相互旋轉(zhuǎn)90度，兩個(gè)單元的槽軌在地面的投影成“十”疊加就構(gòu)成ー 個(gè)本發(fā)明的建筑用阻尼減隔震裝置(也可多個(gè)單元累計(jì)旋轉(zhuǎn)90度構(gòu)成，如三個(gè)單元部件每個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)45度)。在本發(fā)明中，由于組件中金屬承擔(dān)抗拉和承壓的作用，橡膠材料僅僅承擔(dān)地震力水平?jīng)_擊時(shí)部件進(jìn)行阻尼運(yùn)動(dòng)時(shí)水平方向上的壓力，沒有拉張、剪切現(xiàn)象，因此組件不會(huì)因?yàn)橄鹉z斷裂導(dǎo)致建筑物與基礎(chǔ)斷開，既允許組件上下兩端有一定的水平錯(cuò)動(dòng)，又保證在本組件垂直向上沒有壓縮，僅存在可控的拉伸(鋼棒與開ロ的間隙，制造時(shí)最好將與橡膠塊制成ー個(gè)整體，保持鋼棒上下有一定厚度的橡膠)，對(duì)于普通橡膠隔震墊視為禁區(qū)的高層、超高層及風(fēng)ロ區(qū)的建筑物上使用不會(huì)產(chǎn)生任何負(fù)面作用，更有利于隔震技術(shù)的推廣應(yīng)用。由于地震波水平?jīng)_擊分量破壞是造成建筑物損壞的主要原因，使用本發(fā)明的建筑物能得到很好的隔震、抗震效果。本發(fā)明是基于部件組合的方式減隔地震，實(shí)際應(yīng)用中二組部件的中間ニ個(gè)部件可合ニ為一，形成上、中、下三個(gè)部件，中間部件分別和上、下部件的相互錯(cuò)動(dòng)組合起來就能在 360度范圍內(nèi)減、隔地震波水平分量對(duì)建筑物的沖擊。安裝本裝置的建筑物能保持上部建筑與基礎(chǔ)有效連接的前提下，對(duì)地震波水平分量對(duì)建筑物的作用カ進(jìn)行減隔，由于地震波的水平分量是造成建筑物破壞的主要因素，安裝本裝置的建筑更有把握做到“大震不倒、中震不壞”。由于本隔震構(gòu)件的最大位移由鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了限制，橡膠等弾性材料(以下簡(jiǎn)稱橡膠) 不會(huì)受到拉張、剪切的作用，不存在橡膠斷裂導(dǎo)致建筑物與基礎(chǔ)斷開的問題，裝置本身更加安全。本發(fā)明能有效降低減隔震裝置自身出現(xiàn)問題的風(fēng)險(xiǎn)，有利于隔震技術(shù)的推廣，降低高烈度地區(qū)建筑物在地震時(shí)倒塌的風(fēng)險(xiǎn)(甚至可避免被破壞)，有極大的市場(chǎng)空間，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)將產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益，由于推廣后能極大的減輕大地震對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)的破壞， 也具有了良好的社會(huì)效益，同吋，由于構(gòu)件使用的橡膠材料只在外力沖擊時(shí)受壓，沒有拉張，因此對(duì)橡膠材料的質(zhì)量要求不是特別的高，可以將沒有變性老化的廢舊汽車輪胎破碎后按一定比例添入新膠再生利用，大大降低生產(chǎn)成本，符合政府緑色、環(huán)保及資源再生利用產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)向，并且，由于橡膠或其他彈性構(gòu)件平時(shí)并不承受上部建筑的重壓，有利于延長(zhǎng)其壽命，同時(shí)維護(hù)、更換橡膠部件也很方便。


圖1為本發(fā)明的阻尼減隔震裝置組裝示意圖。圖2為本發(fā)明的阻尼減隔震裝置的上滑動(dòng)件(A件)示意圖。圖3為本發(fā)明的阻尼減隔震裝置的下滑動(dòng)件(B件)示意圖。圖4為本發(fā)明的阻尼減隔震裝置的加金屬棒橡膠塊示意圖。圖5為本發(fā)明的阻尼減隔震裝置的滾軸件示意圖。圖6為本發(fā)明的阻尼減隔震裝置的封板示意圖。圖中，A—上滑動(dòng)件，B —下滑動(dòng)件，K—插入加金屬棒橡膠塊開ロ，1 一橡膠，2—鋼
4棒，3 —滾軸，4 ー軸承。
具體實(shí)施例方式2、如圖1所示，本發(fā)明的阻尼減隔震裝置包括相互垂直疊加的兩個(gè)隔震單元構(gòu)成，每個(gè)隔震単元由A件和B件組合構(gòu)成，A、B兩件在接觸面上有ー個(gè)或ー個(gè)以上凹凸相對(duì)的導(dǎo)軌和滑槽K，滑槽在與導(dǎo)軌滑動(dòng)方向垂直的側(cè)面開ー個(gè)或ー個(gè)以上長(zhǎng)條形開ロ，在每個(gè)開口中插入ー塊兩側(cè)裝有鋼棒的加金屬棒橡膠塊，兩個(gè)単元部件相互旋轉(zhuǎn)90度疊加就構(gòu)成一個(gè)本發(fā)明的建筑用阻尼減隔震裝置。在A、B部件接觸面采取減輕相對(duì)錯(cuò)動(dòng)阻力的措施，可以通過裝滾軸件、石墨層或涂抹油脂等方式來實(shí)現(xiàn)，盡可能減小兩個(gè)凹凸接觸面的摩擦力。每個(gè)加金屬棒橡膠塊兩邊的滑鎖鋼棒兩端做成比鋼棒厚度小的一字型或圓柱形，再用封板將ニ個(gè)鋼棒ー個(gè)固定，另ー個(gè)用插銷鎖死，讓鋼棒在封板中既可以沿著滑槽、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)跟隨運(yùn)動(dòng)，又可防止鋼棒受到強(qiáng)大作用カ時(shí)彎曲脫離造成部件失效，并且加金屬棒橡膠塊兩邊的剛性材料將滑槽上下的部件鎖死，整個(gè)構(gòu)件成為ー個(gè)整體，受到地震橫波沖擊， 槽軌產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在2端鋼棒的推頂下，地震沖擊在槽軌錯(cuò)動(dòng)方向上的分量經(jīng)過橡膠的壓縮后才傳遞到上部，増加了每個(gè)地震周期的作用時(shí)間，減小地震的沖擊加速度。本發(fā)明的建筑用阻尼減隔震裝置可由AB加BA、AB加AB、BA加BA、BA加AB的方式組合而成。本發(fā)明的阻尼減隔震裝置用來連接建筑物的上部建筑和基礎(chǔ)，平時(shí)由鋼構(gòu)件承受上部建筑的重壓，地震發(fā)生吋，構(gòu)件兩端依然和其連接部位緊密連接，構(gòu)件內(nèi)部形成擺動(dòng)， 在擺動(dòng)過程中，弾性材料受壓、恢復(fù)的過程中，一方面増加了同一地震沖擊周期的作用時(shí)間，減小地震對(duì)上部建筑物的沖擊加速度，避免高峰值加速度沖擊建筑物基礎(chǔ)后高動(dòng)能向上部建筑傳播，同時(shí)無損消耗掉一部分地震能量，保證上部建筑不受地震水平波的破壞。
權(quán)利要求
1.一種建筑用阻尼減隔震裝置，其特征在于包括相互垂直疊加的兩個(gè)隔震單元構(gòu)成， 每個(gè)隔震単元由A件和B件組合構(gòu)成，A、B兩件在接觸面上有ー個(gè)或ー個(gè)以上凹凸相対的導(dǎo)軌和滑槽，滑槽在與導(dǎo)軌滑動(dòng)方向垂直的側(cè)面開ー個(gè)或ー個(gè)以上長(zhǎng)條形開ロ，在每個(gè)開 ロ中插入ー塊兩側(cè)裝有鋼棒的加金屬棒橡膠塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑用阻尼減隔震裝置，其特征在于所述建筑用阻尼減隔震裝置由AB加BA、AB加AB、BA加BA、BA加AB的方式組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑用阻尼減隔震裝置，其特征在于在A、B部件接觸面裝滾軸件、石墨層或涂抹油脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑用阻尼減隔震裝置，其特征在于在A、B部件側(cè)面開口中裝入的加金屬棒橡膠塊用封板封閉。
全文摘要
本發(fā)明是一種建筑用阻尼減隔震裝置，其特征在于包括相互垂直疊加的兩個(gè)隔震單元構(gòu)成，每個(gè)隔震單元由A件和B件組合構(gòu)成，A、B兩件在接觸面上有一個(gè)或一個(gè)以上凹凸相對(duì)的導(dǎo)軌和滑槽，滑槽在與導(dǎo)軌滑動(dòng)方向垂直的側(cè)面開一個(gè)或一個(gè)以上長(zhǎng)條形開口，在每個(gè)開口中插入一塊兩側(cè)裝有鋼棒的加金屬棒橡膠塊。安裝本裝置的建筑物能保持上部建筑與基礎(chǔ)有效連接的前提下，對(duì)地震波水平分量對(duì)建筑物的作用力進(jìn)行減隔，建筑更有把握做到“大震不倒、中震不壞”。由于本隔震裝置的最大位移由鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了限制，橡膠等彈性材料不會(huì)受到拉張、剪切的作用，不存在橡膠斷裂導(dǎo)致建筑物與基礎(chǔ)斷開的問題，裝置本身更加安全。
文檔編號(hào)E04B1/98GK102535676SQ20121009516
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者林佳霓 申請(qǐng)人:林佳霓