具有抗拉性能的隔震裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種具有抗拉性能的隔震裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]疊層橡膠支座在目前隔震結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最多，技術(shù)相對也最成熟，疊層橡膠支座的特點(diǎn)是豎向受壓剛度很大，而其豎向極限拉應(yīng)力則遠(yuǎn)小于豎向極限壓應(yīng)力，這是因?yàn)榀B層橡膠支座的受拉承載力主要是由橡膠與鋼板之間的黏結(jié)來保證的，當(dāng)支座受拉時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生很多微孔，這些內(nèi)部損傷會(huì)降低支座的力學(xué)性能。因此，采用疊層橡膠支座的隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般要求橡膠支座不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力。但實(shí)際工程中，由于施工誤差、隔震裝置性能偏差、較大的傾覆力矩等多種因素，橡膠隔震支座仍可能出現(xiàn)受拉甚至破壞。因此，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中需考慮采取相關(guān)措施以防止橡膠支座出現(xiàn)受拉破壞。目前已有的抗拉措施主要是在隔震支座上下連接板之間加設(shè)金屬鏈條、鋼索等，這些鏈條和鋼索具有只受拉不受壓的特點(diǎn)，可以防止橡膠支座受拉，但是這些金屬鏈條或鋼索從一定程度上也會(huì)限制隔震支座的水平位移，從而影響結(jié)構(gòu)的隔震效果。
[0003]鑒于上述原因，目前各橡膠支座廠家、科研機(jī)構(gòu)等均在開展相關(guān)研宄工作，力爭發(fā)明一些既能防止橡膠支座受拉破壞，又不影響其隔震效果的方法。本發(fā)明就是為了滿足上述要求而研宄得到的一種實(shí)用的具有抗拉性能的隔震裝置，其技術(shù)方案新穎、構(gòu)造原理簡單易懂，具有較好的推廣和使用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種具有抗拉性能的隔震裝置，能夠防止隔震支座發(fā)生受拉破壞，保證隔震支座的力學(xué)性能；結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，便于實(shí)現(xiàn)。
[0005]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種具有抗拉性能的隔震裝置，包括隔震層頂板和隔震層底板，所述隔震層底板上設(shè)有支墩，所述支墩與隔震層頂板之間設(shè)有隔震支座，所述隔震層頂板和隔震層底板之間設(shè)有抗拉裝置，所述抗拉裝置包括至少一組對應(yīng)設(shè)置的上部支架和下部支架，所述上部支架固定在隔震層頂板上，所述下部支架固定在隔震層底板上，所述上部支架的下端和下部支架的上端均設(shè)有電磁鐵，兩塊電磁鐵同級對應(yīng)設(shè)置。
[0006]進(jìn)一步，所述抗拉裝置包括多組對應(yīng)設(shè)置的上部支架和下部支架，多組所述上部支架和下部支架呈圓形結(jié)構(gòu)布置。
[0007]進(jìn)一步，所述上部支架為L形結(jié)構(gòu)，包括垂直部和水平部；所述下部支架為倒置的L形結(jié)構(gòu)，包括垂直部和水平部。
[0008]進(jìn)一步，所述上部支架的水平部上設(shè)有電源接觸片；所述下部支架的垂直部上設(shè)有電源接觸片，兩片電源接觸片對應(yīng)設(shè)置，兩片電源接觸片之間留有間距。
[0009]進(jìn)一步，所述上部支架的垂直部與下部支架的水平部之間的間距大于隔震支座水平剪切變形最大設(shè)計(jì)值。
[0010]進(jìn)一步，所述電磁鐵的寬度大于上部支架的垂直部與下部支架的水平部之間的間距。
[0011]進(jìn)一步，所述隔震支座為橡膠隔震支座。
[0012]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:
[0013](I)本發(fā)明的隔震裝置，通過設(shè)有抗拉裝置，能夠防止隔震支座發(fā)生受拉破壞，保證隔震支座的力學(xué)性能；
[0014](2)本發(fā)明的抗拉裝置與隔震支座是相互獨(dú)立的，因此，該抗拉裝置既可以應(yīng)用于新建隔震工程的橡膠支座抗拉設(shè)計(jì)，又可用于對已建隔震工程的橡膠支座進(jìn)行抗拉防護(hù)；
[0015](3)結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，便于實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明隔震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1中A-A剖視圖；
[0018]圖3是圖1中B處放大圖；
[0019]圖4是本發(fā)明中電流磁效應(yīng)的電路圖。
[0020]圖中:
[0021]1-隔震支座2-支墩 3-隔震層頂板4-隔震層底板
[0022]5-上部支架6-下部支架7-電磁鐵 8-電源接觸片
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0024]如圖1所示，是本發(fā)明提供的具有抗拉性能的隔震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該隔震裝置包括隔震層頂板3和隔震層底板4，隔震層底板4上設(shè)有支墩2，支墩2與隔震層頂板3之間設(shè)有隔震支座1，該隔震支座I為橡膠隔震支座，其上下端分別與隔震層頂板3和支墩2固定連接，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)既可以承受豎向壓應(yīng)力，水平向又可以起到隔震的作用。隔震層頂板3和隔震層底板4之間設(shè)有抗拉裝置，該抗拉裝置包括至少一組對應(yīng)設(shè)置的上部支架5和下部支架6，上部支架5固定在隔震層頂板3上，下部支架6固定在隔震層底板4上，上部支架5的下端和下部支架6的上端均設(shè)有電磁鐵7，兩塊電磁鐵同級對應(yīng)設(shè)置。該抗拉裝置能夠承載豎直方向的拉應(yīng)力，保證隔震支座I不會(huì)受豎直方向拉應(yīng)力的破壞。為了保證支架的強(qiáng)度，上部支架5和下部支架6均采用剛性材料。
[0025]如圖1、2所示，抗拉裝置包括多組對應(yīng)設(shè)置的上部支架5和下部支架6，多組上部支架和下部支架呈圓形結(jié)構(gòu)布置，同時(shí)電磁鐵7采用環(huán)形電磁鐵。多組上部支架和下部支架包括四組、五組或六組等。上部支架5為L形結(jié)構(gòu)，包括垂直部和水平部，電磁鐵設(shè)置在水平部上；下部支架6為倒置的L形結(jié)構(gòu)，包括垂直部和水平部，電磁鐵懸掛在水平部上。需要說明的是，上部支架5和下部支架6的結(jié)構(gòu)型式、數(shù)量和規(guī)格等可根據(jù)實(shí)際工程受力需求確定。
[0026]如圖3所示，上部支架5的水平部上設(shè)有電源接觸片8 ;下部支架6的垂直部上設(shè)有電源接觸片8，兩片電源接觸片對應(yīng)設(shè)置，兩片電源接觸片之間留有微小間距，該間距的大小可根據(jù)計(jì)算確定。兩片電源接觸片8為金屬接觸片，起到電源開關(guān)作用，當(dāng)隔震支座I發(fā)生的受拉變形超過兩片電源接觸片8設(shè)定的間距時(shí)，兩塊電源接觸片8將會(huì)接觸，從而接通電源使得兩塊電磁鐵7瞬間產(chǎn)生兩個(gè)反向磁場，根據(jù)磁鐵同極相斥原理，兩塊電磁鐵7之間的相斥作用力將會(huì)阻止剛性支架5和支架6相向運(yùn)動(dòng)，再通過力的傳遞作用達(dá)到限制抗震支座I的受拉變形的目的，保護(hù)隔震支座I不會(huì)發(fā)生受拉破壞。
[0027]本發(fā)明為保證抗拉裝置不會(huì)對隔震支座的水平位移產(chǎn)生不利影響，上部支架5的垂直部與下部支架6的水平部之間的間距SI須大于隔震支座I水平剪切變形最大設(shè)計(jì)值。在設(shè)計(jì)時(shí)，環(huán)形電磁鐵7的寬度S2應(yīng)大于上部支架5的垂直部與下部支架6的水平部之間的間距SI,以防止隔震支座發(fā)生水平變形時(shí)，上下電磁鐵7位置偏差較大，影響斥力效果。此外，電源接觸片8采用水平向可伸縮設(shè)計(jì)，以防止隔震支座發(fā)生水平變形時(shí)使其受到破壞。
[0028]如圖4所示，是本發(fā)明中電流磁效應(yīng)的電路簡圖。該電路由兩塊電磁鐵7、電阻R、電流A以及電源接觸片8串聯(lián)形成一回路，電源接觸片8相當(dāng)于電源開關(guān)鍵，由設(shè)定隔震支座的變形量控制電源接通與否。若需改變兩塊電磁鐵7之間的相斥作用力大小，可通過調(diào)整電阻R來改變電路中的電流A來實(shí)現(xiàn)，也可以通過調(diào)整電磁鐵7中的繞線圈數(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0029]綜上所述，本發(fā)明根據(jù)電流磁效應(yīng)，創(chuàng)新地提出將電磁鐵技術(shù)應(yīng)用于隔震裝置，充分利用電磁鐵同極相斥的原理，防止橡膠支座出現(xiàn)受拉破壞。運(yùn)用電磁鐵同極相斥原理，可以使主要受力構(gòu)件之間不會(huì)出現(xiàn)直接接觸，不會(huì)產(chǎn)生摩擦和硬性碰撞，從而可以保證隔震支座的水平向力學(xué)性能不受影響。
[0030]本發(fā)明中的電磁鐵裝置，只有在橡膠支座受拉變形超過某一設(shè)定限值時(shí)才會(huì)自動(dòng)接通電源產(chǎn)生磁極，發(fā)揮斥力作用。該方法一是可以節(jié)約能源，二是可以避免永磁鐵長時(shí)間放置或使用后出現(xiàn)消磁現(xiàn)象。本發(fā)明中的抗拉裝置，可通過調(diào)節(jié)環(huán)形電磁鐵中的電流強(qiáng)度、調(diào)整環(huán)形磁鐵線圈數(shù)量等措施改變斥力大小，從而可靈活應(yīng)用于不同受力需求的隔震位置。
[0031]本發(fā)明的隔震裝置并不限于上述【具體實(shí)施方式】，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有抗拉性能的隔震裝置，包括隔震層頂板(3)和隔震層底板(4)，所述隔震層底板(4)上設(shè)有支墩(2)，所述支墩(2)與隔震層頂板(3)之間設(shè)有隔震支座(1)，其特征是:所述隔震層頂板(3)和隔震層底板(4)之間設(shè)有抗拉裝置，所述抗拉裝置包括至少一組對應(yīng)設(shè)置的上部支架(5)和下部支架￠)，所述上部支架(5)固定在隔震層頂板(3)上，所述下部支架￠)固定在隔震層底板(4)上，所述上部支架(5)的下端和下部支架￠)的上端均設(shè)有電磁鐵(7)，兩塊電磁鐵同級對應(yīng)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的具有抗拉性能的隔震裝置，其特征是:所述抗拉裝置包括多組對應(yīng)設(shè)置的上部支架(5)和下部支架￠)，多組所述上部支架(5)和下部支架(6)呈圓形結(jié)構(gòu)布置。
3.如權(quán)利要求2所述的具有抗拉性能的隔震裝置，其特征是:所述上部支架(5)為L形結(jié)構(gòu)，包括垂直部和水平部；所述下部支架為倒置的L形結(jié)構(gòu)，包括垂直部和水平部。
4.如權(quán)利要求3所述的具有抗拉性能的隔震裝置，其特征是:所述上部支架的水平部上設(shè)有電源接觸片；所述下部支架的垂直部上設(shè)有電源接觸片，兩片電源接觸片對應(yīng)設(shè)置，兩片電源接觸片之間留有間距。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的具有抗拉性能的隔震裝置，其特征是:所述上部支架的垂直部與下部支架的水平部之間的間距(SI)大于隔震支座(I)水平剪切變形最大設(shè)計(jì)值。
6.如權(quán)利要求5所述的具有抗拉性能的隔震裝置，其特征是:所述電磁鐵的寬度(S2)大于上部支架(5)的垂直部與下部支架(6)的水平部之間的間距(SI)。
7.如權(quán)利要求1所述的具有抗拉性能的隔震裝置，其特征是:所述隔震支座(I)為橡膠隔震支座。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有抗拉性能的隔震裝置，包括隔震層頂板和隔震層底板，所述隔震層底板上設(shè)有支墩，所述支墩與隔震層頂板之間設(shè)有隔震支座，所述隔震層頂板和隔震層底板之間設(shè)有抗拉裝置，所述抗拉裝置包括至少一組上下對應(yīng)設(shè)置的上部支架和下部支架，所述上部支架固定在隔震層頂板上，所述下部支架固定在隔震層底板上，所述上部支架的下端和下部支架的上端均設(shè)有電磁鐵，兩塊電磁鐵同級對應(yīng)設(shè)置。本發(fā)明的隔震裝置，能夠防止隔震支座受拉時(shí)遭受破壞，保證隔震支座的力學(xué)性能；其既可以應(yīng)用于新建隔震工程的橡膠支座抗拉設(shè)計(jì)，也可用于對已建隔震工程的橡膠支座進(jìn)行抗拉防護(hù)；結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，便于實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】E04B1-98, E04B1-36
【公開號】CN104674973
【申請?zhí)枴緾N201510071280
【發(fā)明人】陳健, 李玉民
【申請人】中國核電工程有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月11日