彈性支座的制作方法
【專利摘要】一種彈性支座，該彈性支座定位在第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)之間，該彈性支座包括中心連接點(diǎn)和多個(gè)肢狀部，其中，該中心連接點(diǎn)用于將彈性支座連接至第一結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)肢狀部從中心連接點(diǎn)向外延伸至遠(yuǎn)端連接點(diǎn)。彈性支座可以由適于緩沖由于環(huán)境事件而引起的力的單塊彈性材料形成。彈性支座的功能特性可以沿著多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部而變化。多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與第二結(jié)構(gòu)之間的角度可以在20度與70度之間。
【專利說明】
彈性支座
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及彈性支座。特別地，本發(fā)明涉及用作地震緩沖器的彈性支座。
【背景技術(shù)】
[0002]地震的影響是公知的。即使當(dāng)?shù)卣鸹顒?dòng)相對(duì)較小時(shí)，水平力、豎向力和旋轉(zhuǎn)力的組合導(dǎo)致連接至地面的結(jié)構(gòu)內(nèi)的不可忽略的應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)可以包括建筑物、非建筑結(jié)構(gòu)、建筑地基和基礎(chǔ)設(shè)施
[0003](例如，道路網(wǎng)絡(luò)和輸電網(wǎng)絡(luò))。
[0004]如果地震活動(dòng)較為明顯，則引發(fā)的應(yīng)力也較明顯。這導(dǎo)致對(duì)結(jié)構(gòu)損壞的風(fēng)險(xiǎn)增加。這種損壞修復(fù)起來昂貴并且可能使特定的結(jié)構(gòu)暫時(shí)不可用。如果損壞足夠廣泛，則會(huì)有總結(jié)構(gòu)失效的風(fēng)險(xiǎn)，這在最壞的情況下可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)完全喪失并且甚至傷害或失去生命。
[0005]除了存在于結(jié)構(gòu)本身的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)在這種結(jié)構(gòu)內(nèi)或在這種結(jié)構(gòu)上的物體而言也有風(fēng)險(xiǎn)。這些物體可能會(huì)被損壞并且呈現(xiàn)損壞和損傷的進(jìn)一步風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]隨著地震背后的機(jī)制已經(jīng)被更好地理解，已經(jīng)有了工程結(jié)構(gòu)的改進(jìn)以能夠抵擋地震并且使工程結(jié)構(gòu)更安全。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，有提高地震活動(dòng)下的結(jié)構(gòu)性能的地震工程學(xué)的許多方面。這包括改進(jìn)的且更強(qiáng)的建筑材料、改進(jìn)的設(shè)計(jì)、調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的安裝和支座的安裝。
[0007]支座一一也稱為隔振器一一通過提供將下部結(jié)構(gòu)(例如，地面)從上部結(jié)構(gòu)上分離的連接來幫助使地震活動(dòng)的影響最小化，由此減小施加至結(jié)構(gòu)的力。這又減小了對(duì)結(jié)構(gòu)和位于結(jié)構(gòu)內(nèi)或結(jié)構(gòu)上的物體進(jìn)行損壞的可能性。在支座設(shè)計(jì)上主要有兩個(gè)方面:隔離和緩沖(dampening)。
[0008]隔離的目的是通過在兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間創(chuàng)建功能性分離來使力從下部結(jié)構(gòu)至上部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移最小化。例如，W02004/079113公開了具有豎向支承件的滑動(dòng)支座，該滑動(dòng)支座相對(duì)于鄰近表面滑動(dòng)?；瑒?dòng)支座包括隔板，該隔板用于使豎向支承件恢復(fù)至中央位置。盡管該滑動(dòng)支座能夠減小水平力和旋轉(zhuǎn)力的影響，但該滑動(dòng)支座在豎向力作用下性能表現(xiàn)較差。此外，設(shè)計(jì)是復(fù)雜的并且因此昂貴的。
[0009]緩沖的目的是吸收施加至下部結(jié)構(gòu)的力的能量以減輕傳遞至上部結(jié)構(gòu)的力的嚴(yán)重程度。例如，鉛橡膠支座包括具有鉛插入件(比如鉛板或鉛桿)的橡膠柱。在地震力作用下，橡膠緩沖了力，其中，鉛用于吸收大量能量。在輕負(fù)荷作用下，支座將在移除負(fù)荷之后返回其正常位置。然而，在顯著負(fù)荷作用下，鉛插入件可能會(huì)不可逆地變形，由此需要更換支座。鉛橡膠支座還制造復(fù)雜并且因此是昂貴的。鉛橡膠支座同樣在更換方面困難且昂貴。
[0010]本發(fā)明的目的是提供緩解上述問題中的至少一些問題的彈性支座。
[0011]本發(fā)明的目的還在于提供制造成本低、在所有方向力的作用下表現(xiàn)良好、并且易于安裝的彈性支座。
[0012]每個(gè)目的都可以分開閱讀，其目的是至少向大眾提供一種有用的選擇。
[0013]公認(rèn)的是，術(shù)語“包括”在不同的權(quán)限下可以被賦予排他的或包含的意思。針對(duì)本說明書的目的，并且除非另有說明，這些術(shù)語意在具有包含的意思一一即，這些術(shù)語將用來表示不僅包括其直接引用的所列出的部件，而且還可能包括其他非指定的部件或元件。
[0014]在本說明書中所參照的任何現(xiàn)有技術(shù)不構(gòu)成這樣一種承認(rèn):這種現(xiàn)有技術(shù)形成一般公知常識(shí)的一部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明在第一方面提供了一種彈性支座，該彈性支座定位在第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)之間，該彈性支座包括:中心連接點(diǎn)，該中心連接點(diǎn)用于將彈性支座連接至第一結(jié)構(gòu)；多個(gè)肢狀部，所述多個(gè)肢狀部從中心連接點(diǎn)向外延伸，其中，每個(gè)肢狀部包括遠(yuǎn)離于中心連接點(diǎn)的遠(yuǎn)端端部；以及多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)大致定位在多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部的每個(gè)遠(yuǎn)端端部處，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)用于將彈性支座連接至第二結(jié)構(gòu)，其中，彈性支座由適于緩沖由于環(huán)境事件而引起的力的單塊彈性材料形成。
[0016]本發(fā)明在另一方面提供了一種彈性支座，該彈性支座定位在第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)之間，該彈性支座包括:中心連接點(diǎn)，該中心連接點(diǎn)用于將彈性支座連接至第一結(jié)構(gòu)；多個(gè)肢狀部，所述多個(gè)肢狀部從中心連接點(diǎn)向外延伸，其中，每個(gè)肢狀部包括遠(yuǎn)離于中心連接點(diǎn)的遠(yuǎn)端端部；以及多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)大致定位在多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部的每個(gè)遠(yuǎn)端端部處，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)用于將彈性支座連接至第二結(jié)構(gòu)，其中，肢狀部適于支承第一結(jié)構(gòu)的重量或者第二結(jié)構(gòu)的重量，并且其中，多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與第二結(jié)構(gòu)之間的角度在20度和70度之間。
[0017]本發(fā)明在另一方面提供了一種彈性支座，該彈性支座定位在第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)之間，該彈性支座包括:中心連接點(diǎn)，該中心連接點(diǎn)用于將彈性支座連接至第一結(jié)構(gòu)；多個(gè)肢狀部，所述多個(gè)肢狀部從中心連接點(diǎn)向外延伸，其中，每個(gè)肢狀部包括遠(yuǎn)離于中心連接點(diǎn)的遠(yuǎn)端端部；以及多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)大致定位在多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部的每個(gè)遠(yuǎn)端端部處，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)用于將彈性支座連接至第二結(jié)構(gòu)，其中，彈性支座由適于緩沖由于環(huán)境事件而引起的力的彈性材料形成，并且其中，彈性材料的功能特性沿著多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部而變化。
【附圖說明】
[0018]現(xiàn)在將參照附圖，僅以示例的方式描述本發(fā)明，在附圖中:
[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的彈性支座的視圖；
[0020]圖2示出了圖1的彈性支座貫穿A-A截取的截面；
[0021]圖3示出了圖1的彈性支座貫穿A-A截取的截面；
[0022]圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的彈性支座的視圖；
[0023]圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的彈性支座的視圖；
[0024]圖4c示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的彈性支座的視圖；
[0025]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的彈性支座的視圖；
[0026]圖6示出了圖5的彈性支座貫穿B-B截取的截面；
[0027]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的彈性支座的截面;以及
[0028]圖8不出了地面布置圖ο
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明涉及彈性支座。彈性支座用作抵抗可以將力施加至結(jié)構(gòu)的環(huán)境事件的緩沖器。針對(duì)本說明書的其余部分，并且在不限制本發(fā)明的范圍的情況下，將在緩沖抵抗地震力的背景下討論彈性支座。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，彈性支座還可以緩沖抵抗其他類型的環(huán)境事件，比如風(fēng)力或局部振動(dòng)，并且本發(fā)明在該方面不受限制。
[0030]如下文將更詳細(xì)地討論的，彈性支座適于定位在第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)之間。根據(jù)相對(duì)位置，結(jié)構(gòu)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)可以被認(rèn)為是“下部結(jié)構(gòu)”，比如地基(f oundat 1n )，而另一結(jié)構(gòu)可以被認(rèn)為是“上部結(jié)構(gòu)”，比如建筑物、非建筑結(jié)構(gòu)或一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施。針對(duì)本說明書的其余部分，將在地基和建筑物的背景下討論彈性支座，原因在于這是支座最常見的用途之一。盡管如此，本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解的是，彈性支座可以如何適于定位在其他類型的結(jié)構(gòu)之間，并且本發(fā)明在該方面不受限制。
[0031]本發(fā)明的彈性支座可以適于與諸如民用住宅之類的建筑物和其他類似尺寸的建筑物一起使用。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，彈性支座可如何適于與其他尺寸和構(gòu)造的建筑物一起使用。類似地，彈性支座可以適于與多種地基一起使用，所述多種地基包括螺旋粧、基腳和混凝土墊層，并且本發(fā)明在該方面不受限制。
[0032]參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的彈性支座I。
[0033]彈性支座I包括中心連接點(diǎn)2、多個(gè)肢狀部3、以及位于每個(gè)肢狀部的遠(yuǎn)端端部上的遠(yuǎn)端連接點(diǎn)4。如上所述，彈性支座適于定位在地基與建筑物(圖1中未示出)之間。
[0034]在一個(gè)實(shí)施方式中，彈性支座通常由彈性材料制成。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，任何數(shù)量的彈性材料可以是合適的，包括但不限于硫化橡膠。彈性材料的彈性體性能將根據(jù)彈性支座的性能需求和特定用途來選擇。在一個(gè)實(shí)施方式中，彈性材料可以被選擇使得該彈性材料在壓縮、拉伸和剪切變形的作用下表現(xiàn)大致相同。彈性支座可以由單塊彈性材料形成。如果彈性材料合適，則彈性支座可以使用一系列合適的模制技術(shù)由彈性材料模制
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[0035]中心連接點(diǎn)2大致朝向彈性支座的中心定位。中心連接點(diǎn)適于將彈性支座經(jīng)由連接機(jī)構(gòu)連接至建筑物。在一個(gè)實(shí)施方式中，連接機(jī)構(gòu)為穿過結(jié)構(gòu)和中心連接點(diǎn)的螺栓。在另一實(shí)施方式中，可以有多個(gè)螺栓或其他緊固件。建筑物可能還需要適當(dāng)?shù)剡m于經(jīng)由中心連接點(diǎn)而連接至彈性支座。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，這將取決于建筑物的特定構(gòu)造和所采用的特定連接機(jī)構(gòu)，并且本發(fā)明在該方面不受限制。在一個(gè)實(shí)施方式中，建筑物的下層地板(underfloor)可以適于包括用于與連接機(jī)構(gòu)連接的元件。如果建筑物包括混凝土墊層(或類似物)，則這些混凝土墊層可以匹配有“腔”以接納彈性支座。
[0036]彈性支座I還包括多個(gè)肢狀部3。肢狀部從中心連接點(diǎn)2向外延伸。在每個(gè)肢狀部的遠(yuǎn)離于中心連接點(diǎn)的端部處為遠(yuǎn)端連接點(diǎn)4。在一些實(shí)施方式中，肢狀部中的一些肢狀部可以沒有遠(yuǎn)端連接點(diǎn)。遠(yuǎn)端連接點(diǎn)適于將彈性支座經(jīng)由連接機(jī)構(gòu)連接至地基(未示出)。
[0037]肢狀部3適于支承建筑物同時(shí)維持彈性支座的完整性(即允許肢狀部在建筑物的重量作用下壓縮而沒有使彈性支座坍塌)。通常將會(huì)有策略地位于建筑物的下面的多個(gè)彈性支座，并且因此，每個(gè)彈性支座的肢狀部將僅需支承建筑物的全部重量的一部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，為了確保肢狀部具有足夠強(qiáng)度以承受建筑物(或其部分)的重量，至少需要考慮以下互相依存的變量:
[0038]?肢狀部的截面面積；
[0039]?肢狀部的截面輪廓；
[0040].肢狀部的幾何形狀；以及
[0041 ].構(gòu)成肢狀部的彈性材料的性質(zhì)。
[0042]可以使用任何合適的工程技術(shù)來確定哪個(gè)變量組合適合于特定用途的彈性支座。
[0043]肢狀部3適于緩沖所施加的水平力、豎向力和旋轉(zhuǎn)力。肢狀部適于與地基/建筑物形成在20度與70度之間的角度。在一些實(shí)施方式中，角度可以在30度與60度之間。在另一實(shí)施方式中，角度可以在40度與50度之間。應(yīng)當(dāng)理解的是，角度應(yīng)當(dāng)被選擇以滿足在豎向穩(wěn)定狀態(tài)支承以及水平緩沖、豎向緩沖和旋轉(zhuǎn)緩沖方面的性能需求。由于肢狀部并不限于直的肢狀部，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，角度可能必須被適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行插值處理，如下面所討論的。
[0044]通過使肢狀部具有在20度與70度之間的角度，該肢狀部在水平力、豎向力和旋轉(zhuǎn)力的作用下提供了緩沖。肢狀部還使建筑物恢復(fù)至其正常位置。在水平力(例如，施加至地基的水平地震力)作用下，肢狀部由于制成所述肢狀部的彈性材料的彈性而提供對(duì)抗和緩沖的力。具體地，肢狀部中的壓縮力和剪切力的組合或者拉伸力和剪切力的組合將對(duì)抗并緩沖所施加的水平力。以這種方式，彈性支座能夠減輕施加至建筑物的力的嚴(yán)重程度。
[0045]在豎向力(例如，施加至地基的豎向地震力)作用下，肢狀部由于制成所述肢狀部的彈性材料的彈性而提供對(duì)抗和緩沖的力。具體地，肢狀部中的壓縮力和剪切力(對(duì)于向上施加至地基的豎向力而言)的組合或者拉伸力和剪切力(對(duì)于向下施加至地基的豎向力而言)的組合將對(duì)抗并緩沖所施加的豎向力。以這種方式，彈性支座能夠減輕施加至建筑物的力的嚴(yán)重程度。
[0046]在旋轉(zhuǎn)力(例如，施加至地基的旋轉(zhuǎn)地震力)作用下，肢狀部由于制成所述肢狀部的彈性材料的彈性而提供對(duì)抗和緩沖的力。具體地，肢狀部中的拉伸力和剪切力的組合將對(duì)抗并緩沖所施加的旋轉(zhuǎn)力。以這種方式，彈性支座能夠減輕施加至建筑物的力的嚴(yán)重程度。
[0047]遠(yuǎn)端連接點(diǎn)4大致朝向肢狀部3的遠(yuǎn)離于中心連接點(diǎn)2的端部而定位。遠(yuǎn)端連接點(diǎn)適于將彈性支座經(jīng)由連接機(jī)構(gòu)連接至地基。在一個(gè)實(shí)施方式中，連接機(jī)構(gòu)為穿過地基和遠(yuǎn)端連接點(diǎn)的螺栓或凸輪鎖。在另一實(shí)施方式中，在每個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)處可以有多個(gè)螺栓或凸輪鎖。地基可能還需要適當(dāng)?shù)剡m于經(jīng)由遠(yuǎn)端連接點(diǎn)而連接至彈性支座。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，這將取決于地基的特定構(gòu)造和所采用的特定連接機(jī)構(gòu)，并且本發(fā)明在該方面不受限制。在一個(gè)實(shí)施方式中，地基可以是匹配有“帽”的通用螺旋粧，彈性支座可以連接至帽。
[0048]圖2示出了圖1的彈性支座貫穿線A-A截取的截面。該截面示出了位于建筑物5(由水平元件表示)與地基6(由另一水平元件表示)之間的彈性支座I。截面還示出了四個(gè)肢狀部3中的三個(gè)肢狀部。螺栓7 (比如膨脹螺栓)將中心連接點(diǎn)2與建筑物相連接。另外的螺栓8將遠(yuǎn)端連接點(diǎn)4與地基相連接。如截面中所示，在本實(shí)施方式中，肢狀部不是直的而是彎曲的。因此，為了確定肢狀部相對(duì)于地基/建筑物的角度，線9可以內(nèi)插通過肢狀部，該線與地基的平面形成角度Q1。由于地基的平面與建筑物的平面平行，因此該角度還將與由該線9和建筑物的平面所形成的角度θ2相同。
[0049]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，為了確保肢狀部具有足夠的強(qiáng)度以滿足緩沖需求，至少需要考慮以下互相依存的變量:
[0050]?肢狀部的截面面積；
[0051]?肢狀部的截面輪廓；
[0052].肢狀部的幾何形狀；以及
[0053].構(gòu)成肢狀部的彈性材料的性質(zhì)。
[0054]可以使用任何合適的工程技術(shù)來確定哪個(gè)變量組合適合于特定用途的彈性支座。
[0055]肢狀部可以具有大致均勻的截面。根據(jù)彈性支座的性能需求，任何截面可以是合適的。在一個(gè)實(shí)施方式中，肢狀部可以具有等腰梯形截面。這具有在肢狀部的下側(cè)增大強(qiáng)度的益處并且這易于將彈性支座從模具移除。
[0056]類似地，同樣合適的是，使彈性支座的肢狀部以及其他部分的厚度根據(jù)彈性支座的哪些部分需要更大強(qiáng)度來改變。如圖2中所示，彈性支座I具有大致恒定的厚度。然而，這可以例如通過具有圍繞中心連接點(diǎn)和遠(yuǎn)端連接點(diǎn)的較薄輪廓而被改變，在較薄輪廓處需要較少的強(qiáng)度。
[0057]在另一實(shí)施方式中，彈性材料的功能特性可能會(huì)在彈性支座中變化。具體地，功能特性的大小可以沿著肢狀部的長度變化。這種功能特性可以是彈性材料可以具有的彈性或硬度或任何其他功能特性。通過示例的方式，可能需要具有圍繞連接點(diǎn)的增大的硬度或可能需要具有沿著肢狀部的中間部分的增大的彈性。圖3示出了圖1的彈性支座I貫穿線A-A截取的截面。截面表面已經(jīng)被涂上陰影以圖示功能特性的大小的一種可能的變化。例如，較暗、較密集的陰影可以指示增大的硬度或減小的彈性。類似地，較亮、較不密集的陰影可以指示減小的硬度或增大的彈性。在本實(shí)施方式中，應(yīng)當(dāng)理解的是，功能特性的變化是連續(xù)的。這可以通過隨著彈性材料被添加至模具而逐漸調(diào)整彈性材料來實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)施方式中，功能特性沿著肢狀部3變化。在另一實(shí)施方式中，功能特性的變化可以是離散的，包括具有各種功能特性的各個(gè)部段。
[0058]可以使用具有功能特性變化的彈性材料來替代對(duì)彈性支座的各部分的幾何形狀的改變，或者同時(shí)對(duì)彈性支座的各部分的幾何形狀進(jìn)行改變，使得彈性支座具有期望的支承和緩沖特征。這可以允許彈性支座的各部分盡可能的小，因而使彈性支座的總成本降至最低。此外，通過自定義功能特性的變化，彈性支座可以根據(jù)具體應(yīng)用來進(jìn)行定制同時(shí)維持相同的幾何形狀。這對(duì)于模制的彈性支座來說尤其有益，由此，僅通過改變彈性材料的分布和特性，單個(gè)模具可以用于生產(chǎn)各種彈性支座。
[0059]再次參照?qǐng)D1，彈性支座I具有四個(gè)肢狀部3，所述四個(gè)肢狀部3圍繞中心連接點(diǎn)均勻地間隔開。這是合適的，原因在于肢狀部提供了在任何水平方向上的緩沖。然而，將理解的是，可以有適合于不同類型的連接的任何數(shù)量的肢狀部。圖4a示出了具有兩個(gè)肢狀部11的彈性支座10的變型。此外，肢狀部的間距不必被平均。圖4b示出了具有大致彼此垂直的兩個(gè)肢狀部13的彈性支座12的變型。圖4c示出了具有三個(gè)肢狀部15的彈性支座14的變型。在不限制可能的構(gòu)型的情況下，肢狀部的其他合適的布置可以是繞中心連接點(diǎn)均勻地間隔開的三個(gè)或六個(gè)肢狀部。盡管圖4a至圖4c示出了相同的肢狀部，但是在另一可能的實(shí)施方式中，各個(gè)肢狀部的尺寸和形狀也可以不同。如下面將更詳細(xì)地討論的，肢狀部的數(shù)量和間距可以取決于位于建筑物下面的彈性支座的位置。
[0060]圖5示出了彈性支座16的另一變型。彈性支座包括多個(gè)肢狀部17。肢狀部從中心連接點(diǎn)18向外延伸。在每個(gè)肢狀部的遠(yuǎn)離于中心連接點(diǎn)的端部處為遠(yuǎn)端連接點(diǎn)19。在中心連接點(diǎn)之下延伸的是用作豎向支承件的中央支承柱20。這種豎向支承件與肢狀部結(jié)合以承受建筑物的重量并且還提供抵抗豎向力的緩沖。中央支承柱可以例如經(jīng)由模制過程與彈性支座的其余部分一起形成。中央支承柱可以具有均勻的截面，例如圓形或矩形。在另外的實(shí)施方式中，中央支承柱可以由一系列墊片構(gòu)成，由此允許柱的高度被現(xiàn)場調(diào)整。
[0061]圖6示出了圖2的彈性支座貫穿線B-B截取的截面。截面示出了位于建筑物21(由水平元件表示)與地基22(由另一水平元件表示)之間的彈性支座16。截面還示出了四個(gè)肢狀部17中的兩個(gè)肢狀部以及中央支承柱20 ο螺栓23將中心連接點(diǎn)18與建筑物相連接。另外的螺栓24將遠(yuǎn)端連接點(diǎn)19與地基相連接。該視圖還示出了中央支承柱的遠(yuǎn)離于中心連接點(diǎn)25的端部鄰近但不連接至地基。因而，中央支承柱承受建筑物(與肢狀部結(jié)合)的重量并且還提供抵抗向上施加至地基的向上的豎向力的緩沖。然而，對(duì)于其他所施加的力，中央支承柱能夠相對(duì)于地基移動(dòng)。例如，在水平力作用下，中央支承柱25的端部在地基上滑動(dòng)。
[0062]針對(duì)到目前為止所討論的彈性支座的所有實(shí)施方式而言，中心連接點(diǎn)已經(jīng)連接至建筑物(即上部結(jié)構(gòu))，并且遠(yuǎn)端連接點(diǎn)已經(jīng)連接至地基(即下部結(jié)構(gòu))。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在取向被顛倒的情況下，彈性支座仍執(zhí)行相同的功能。
[0063]圖7示出了以上關(guān)于圖2所討論的彈性支座的實(shí)施方式的變型的截面。該截面示出了位于建筑物5(由水平元件表示)與地基6(由另一水平元件表示)之間的彈性支座I。截面還示出了四個(gè)肢狀部3中的三個(gè)肢狀部。螺栓7將中心連接點(diǎn)2與地基相連接。另外的螺栓8將遠(yuǎn)端連接點(diǎn)4與建筑物相連接。
[0064]已經(jīng)討論了彈性支座構(gòu)造的細(xì)節(jié)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，彈性支座如何可以用作緩沖器。由于彈性支座均勻的構(gòu)造，因此其制造相對(duì)便宜。類似地，如下面更詳細(xì)地討論的，由于沒有復(fù)雜的設(shè)計(jì)，因此易于安裝。
[0065]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，以上所描述的如何安裝彈性支座取決于結(jié)構(gòu)的特定構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以首先建造地基。彈性支座隨后根據(jù)連接機(jī)構(gòu)附接至地基。最后，建筑物建造在彈性支座的頂上并且建筑物根據(jù)連接機(jī)構(gòu)連接至彈性支座。
[0066]例如，如果地基為螺旋粧，則可以使用以下方法:
[0067]1.將螺旋粧安裝至提供承重支承件所需的深度；
[0068]2.調(diào)整螺旋粧的高度使得螺旋粧提供均勻的高度；
[0069]3.將帽附接至螺旋粧的頂部，其中，帽適用于特定的螺旋粧并且還適于連接至彈性支座；
[0070]4.將彈性支座根據(jù)例如螺栓的連接機(jī)構(gòu)連接至帽；以及
[0071]5.在彈性支座的頂部上建造建筑物，由此使用連接機(jī)構(gòu)將建筑物連接至彈性支座。
[0072]在另一可能的實(shí)施方式中，本發(fā)明的彈性支座可以適于或者通過替換其他支座或者通過添加支座而改裝到現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中。這可能要求例如通過液壓千斤頂來將建筑物與其地基分離或者將建筑物從其地基升高。彈性支座隨后可以被插入到地基與建筑物之間。這可能要求適當(dāng)?shù)卣{(diào)整地基和/或建筑物使得地基和建筑物可以經(jīng)由連接機(jī)構(gòu)連接至彈性支座。
[0073]如上所述，在單個(gè)建筑物中安裝各種彈性支座是可能的。彈性支座可以相對(duì)于任何數(shù)量的特征而變化，所述任何數(shù)量的特征包括:彈性支座的幾何形狀;肢狀部的數(shù)量和間距;或彈性支座的材料的功能特性。可以采用任何合適的工程技術(shù)來確定需要什么類型的彈性支座以及彈性支座應(yīng)當(dāng)被放置于建筑物下面的什么位置處。這將要求考慮建筑物所要求的總體支承，以及預(yù)測并確保彈性支座能夠支承并緩沖地基和建筑物將受到的各種力。
[0074]圖8示出了地面布置圖26，其表示彈性支座在螺旋粧27的頂部上的示例性安裝。建筑物的總體邊界將對(duì)應(yīng)于地基并且建筑物的總體邊界用虛線28示出。在地基拐角處為具有兩個(gè)正交肢狀部29的彈性支座。在地基的邊緣為具有三個(gè)肢狀部30的彈性支座。在中央位置處設(shè)置有具有四個(gè)肢狀部31的彈性支座。如果確定彈性支座自身不提供足夠的支承，則可以安裝附加的無肢狀部的支承柱32。這種支承柱可能在其適合于允許一定自由度的運(yùn)動(dòng)處是期望的(例如，適合于允許建筑物一定量的“扭轉(zhuǎn)”)。
[0075]盡管已經(jīng)通過本發(fā)明的各實(shí)施方式的描述對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，并且盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了各實(shí)施方式，但是
【申請(qǐng)人】并非意圖限制所附權(quán)利要求的范圍或者將所附權(quán)利要求的范圍以任何方式限制于這種細(xì)節(jié)。額外的優(yōu)點(diǎn)和改型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是明顯的。因此，本發(fā)明在其更廣泛的方面并不局限于示出和描述的具體細(xì)節(jié)、代表性裝置和方法以及示例性示例。因此，在不脫離
【申請(qǐng)人】的總的發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍的情況下，可以對(duì)這些細(xì)節(jié)進(jìn)行修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種彈性支座，所述彈性支座定位在第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)之間，所述彈性支座包括: a.中心連接點(diǎn)，所述中心連接點(diǎn)用于將所述彈性支座連接至所述第一結(jié)構(gòu)； b.多個(gè)肢狀部，所述多個(gè)肢狀部從所述中心連接點(diǎn)向外延伸，其中，每個(gè)肢狀部包括遠(yuǎn)離于所述中心連接點(diǎn)的遠(yuǎn)端端部；以及c.多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)大致定位在所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部的每個(gè)遠(yuǎn)端端部處，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)用于將所述彈性支座連接至所述第二結(jié)構(gòu)， 其中，所述彈性支座由適于緩沖由于環(huán)境事件而引起的力的單塊彈性材料形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述第一結(jié)構(gòu)為建筑物，并且所述第二結(jié)構(gòu)為地基。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述第一結(jié)構(gòu)為地基，并且所述第二結(jié)構(gòu)為建筑物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述第一結(jié)構(gòu)適于連接至所述中心連接點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述第二結(jié)構(gòu)適于連接至所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部適于支承所述第一結(jié)構(gòu)的重量或者所述第二結(jié)構(gòu)的重量。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述肢狀部具有梯形截面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部圍繞所述中心連接點(diǎn)均勻分布。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，存在介于兩個(gè)與四個(gè)之間的肢狀部。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與所述第二結(jié)構(gòu)之間的角度在20度與70度之間。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與所述第二結(jié)構(gòu)之間的角度在30度與60度之間。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與所述第二結(jié)構(gòu)之間的角度在40度與50度之間。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述環(huán)境事件包括地震活動(dòng)。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述彈性支座包括長形豎向支承件，所述長形豎向支承件包括: a.第一端部，所述第一端部連接至所述中心連接點(diǎn)；以及 b.第二端部，所述第二端部與所述第二結(jié)構(gòu)相鄰，但所述第二端部能夠相對(duì)于所述第二結(jié)構(gòu)移動(dòng)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的彈性支座，其中，所述豎向支承件為支承柱，所述支承柱支承所述第一結(jié)構(gòu)的重量或者所述第二結(jié)構(gòu)的重量。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的彈性支座，其中，所述豎向支承件形成在所述單塊彈性材料中。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述彈性材料為橡膠。18.—種彈性支座，所述彈性支座定位在第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)之間，所述彈性支座包括: a.中心連接點(diǎn)，所述中心連接點(diǎn)用于將所述彈性支座連接至所述第一結(jié)構(gòu)； b.多個(gè)肢狀部，所述多個(gè)肢狀部從所述中心連接點(diǎn)向外延伸，其中，每個(gè)肢狀部包括遠(yuǎn)離于所述中心連接點(diǎn)的遠(yuǎn)端端部；以及 c.多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)大致定位在所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部的每個(gè)遠(yuǎn)端端部處，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)用于將所述彈性支座連接至所述第二結(jié)構(gòu)， 其中，所述肢狀部適于支承所述第一結(jié)構(gòu)的重量或者所述第二結(jié)構(gòu)的重量，并且其中，所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與所述第二結(jié)構(gòu)之間的角度在20度與70度之間。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，所述第一結(jié)構(gòu)為建筑物，并且所述第二結(jié)構(gòu)為地基。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，所述第一結(jié)構(gòu)為地基，并且所述第二結(jié)構(gòu)為建筑物。21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，所述第一結(jié)構(gòu)適于連接至所述中心連接點(diǎn)。22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，所述第二結(jié)構(gòu)適于連接至所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)。23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，所述肢狀部具有梯形截面。24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部圍繞所述中心連接點(diǎn)均勻分布O25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，存在介于兩個(gè)與四個(gè)之間的肢狀部。26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與所述第二結(jié)構(gòu)之間的角度在30度與60度之間。27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與所述第二結(jié)構(gòu)之間的角度在40度與50度之間。28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，所述彈性支座包括長形豎向支承件，所述長形豎向支承件包括: a.第一端部，所述第一端部連接至所述中心連接點(diǎn)；以及 b.第二端部，所述第二端部與所述第二結(jié)構(gòu)相鄰，但所述第二端部能夠相對(duì)于所述第二結(jié)構(gòu)移動(dòng)。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的彈性支座，其中，所述豎向支承件為支承柱，所述支承柱支承所述第一結(jié)構(gòu)的重量或者所述第二結(jié)構(gòu)的重量。30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性支座，其中，所述彈性支座由適于緩沖由于環(huán)境事件而引起的力的單塊彈性材料形成。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的彈性支座，其中，所述環(huán)境事件包括地震活動(dòng)。32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的彈性支座，其中，所述彈性材料為橡膠。33.—種彈性支座，所述彈性支座定位在第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)之間，所述彈性支座包括: a.中心連接點(diǎn)，所述中心連接點(diǎn)用于將所述彈性支座連接至所述第一結(jié)構(gòu)； b.多個(gè)肢狀部，所述多個(gè)肢狀部從所述中心連接點(diǎn)向外延伸，其中，每個(gè)所述肢狀部包括遠(yuǎn)離于所述中心連接點(diǎn)的遠(yuǎn)端端部；以及C.多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)大致定位在所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部的每個(gè)遠(yuǎn)端端部處，所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)用于將所述彈性支座連接至所述第二結(jié)構(gòu)，其中，所述彈性支座由適于緩沖由于環(huán)境事件而引起的力的彈性材料形成，并且其中，所述彈性材料的功能特性沿著所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部而變化。34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述第一結(jié)構(gòu)為建筑物，并且所述第二結(jié)構(gòu)為地基。35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述第一結(jié)構(gòu)為地基，并且所述第二結(jié)構(gòu)為建筑物。36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述第一結(jié)構(gòu)適于連接至所述中心連接點(diǎn)。37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述第二結(jié)構(gòu)適于連接至所述多個(gè)遠(yuǎn)端連接點(diǎn)。38.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部適于支承所述第一結(jié)構(gòu)的重量或者所述第二結(jié)構(gòu)的重量。39.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述肢狀部具有梯形截面。40.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部圍繞所述中心連接點(diǎn)均勻分布O41.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，存在介于兩個(gè)與四個(gè)之間的肢狀部。42.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與所述第二結(jié)構(gòu)之間的角度在20度與70度之間。43.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與所述第二結(jié)構(gòu)之間的角度在30度與60度之間。44.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的至少一些肢狀部中的每個(gè)肢狀部與所述第二結(jié)構(gòu)之間的角度在40度與50度之間。45.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述彈性支座包括長形豎向支承件，所述長形豎向支承件包括: a.第一端部，所述第一端部連接至所述中心連接點(diǎn)；以及 b.第二端部，所述第二端部與所述第二結(jié)構(gòu)相鄰，但所述第二端部能夠相對(duì)于所述第二結(jié)構(gòu)移動(dòng)。46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的彈性支座，其中，所述豎向支承件為支承柱，所述支承柱支承所述第一結(jié)構(gòu)的重量或者所述第二結(jié)構(gòu)的重量。47.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述環(huán)境事件包括地震活動(dòng)。48.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述彈性材料為橡膠。49.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述功能特性為所述彈性材料的硬度。50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的所述彈性材料的硬度在所述遠(yuǎn)端連接點(diǎn)和所述中心連接點(diǎn)處較高，而在所述遠(yuǎn)端連接點(diǎn)與所述中心連接點(diǎn)之間較低。51.根據(jù)權(quán)利要求33所述的彈性支座，其中，所述功能特性為所述彈性材料的彈性。52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的彈性支座，其中，所述多個(gè)肢狀部中的所述彈性材料的彈性在所述遠(yuǎn)端連接點(diǎn)和所述中心連接點(diǎn)處較低，而在所述遠(yuǎn)端連接點(diǎn)與所述中心連接點(diǎn)之間較高。
【文檔編號(hào)】E04H9/02GK105874134SQ201480067387
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年11月7日
【發(fā)明人】格倫·胡克, 約翰·托克
【申請(qǐng)人】Iso系統(tǒng)有限公司