本發(fā)明涉及工程結(jié)構(gòu)隔震及設(shè)備振動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種臨界解鎖豎向隔震支座及方法。

背景技術(shù)：

隔震技術(shù)是將建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置柔性層，這種在建筑物的某個(gè)層面有意識(shí)設(shè)置剛度較小的柔性層，能有效延長(zhǎng)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的自振周期、增大阻尼，減少上部結(jié)構(gòu)的地震能量輸入，進(jìn)而柔性抗震，以實(shí)現(xiàn)更好的整體經(jīng)濟(jì)性和更可靠的安全預(yù)期。

現(xiàn)有技術(shù)中，豎向地震引起的豎向振動(dòng)的隔震研究較少。其中，建筑物豎向隔震設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于如何在保證為上部結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定豎向支撐的同時(shí)，在隔震層設(shè)置豎向剛度較小的隔震裝置。

在此基礎(chǔ)上，公告號(hào)為CN104455189A的發(fā)明專利，其公開(kāi)了一種“三維隔震支座”，其豎向隔震部分是由一組碟形彈簧與粘滯流體阻尼器組成的粘彈性組合。由于建筑物的隔震層首先需要為上部結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定豎向支撐，因此該三維隔震支座的豎向隔震部分仍舊無(wú)法顯著降低豎向剛度。鑒于該發(fā)明專利三維隔震支座的豎向穩(wěn)定支撐需求與豎向隔震功能的矛盾，該發(fā)明主要針對(duì)小質(zhì)量的多層建筑設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的其中一個(gè)目的是：提供一種臨界解鎖豎向隔震支座及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的隔震支座豎向穩(wěn)定支撐需求，與豎向隔震需設(shè)置較小豎向剛度有沖突的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種臨界解鎖豎向隔震支座，包括上支撐板、下支撐板，以及位于所述上支撐板和下支撐板之間的阻尼器和第一彈性件，所述上支撐板朝所述下支撐板伸出第一鎖緊部件，所述下支撐板朝所述上支撐板伸出第二鎖緊部件，所述第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件上設(shè)置有互相配合的鎖舌和鎖孔，且所述第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以使得鎖舌插入或者離開(kāi)所述鎖孔；當(dāng)所述鎖舌插入所述鎖孔時(shí)，所述上支撐板和所述下支撐板相對(duì)鎖緊，并使得第一彈性件被所述上支撐板和所述下支撐板壓縮。

本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的臨界解鎖豎向隔震支座，通過(guò)第一鎖緊部件、第二鎖緊部件和第一彈性件在上支撐板和下支撐板之間施加預(yù)應(yīng)力，從而可部分消除該臨界解鎖豎向隔震支座承受荷載后的變形，以使得第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件鎖緊時(shí)，所述臨界解鎖豎向隔震支座具有較大的豎向初始剛度，以獲得更好的豎向支撐作用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了第一彈性件可設(shè)置更小剛度的目的。并且，在設(shè)防地震作用使上支撐板上的壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，上支撐板和下支撐板的相向運(yùn)動(dòng)迫使鎖舌和鎖孔分離，第一鎖緊部件和第二鎖緊部件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)完成解鎖，從而使較小剛度的第一彈性件與阻尼器在地震作用下伸縮耗能，以實(shí)現(xiàn)更好的隔震目的。

優(yōu)選的，所述上支撐板和/或所述下支撐板上設(shè)置有發(fā)生形變的第二彈性件，用于在所述上支撐板上的壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以使得所述鎖舌離開(kāi)所述鎖孔進(jìn)行解鎖。

優(yōu)選的，所述第一鎖緊部件與所述上支撐板鉸接，且所述第二彈性件為設(shè)置在所述第一鎖緊部件與所述上支撐板之間并用于帶動(dòng)所述第一鎖緊部件轉(zhuǎn)動(dòng)的拉簧；

或者，所述第二鎖緊部件與所述下支撐板鉸接，且所述第二彈性件為設(shè)置在所述第二鎖緊部件與所述下支撐板之間并用于帶動(dòng)所述第二鎖緊部件轉(zhuǎn)動(dòng)的拉簧。

優(yōu)選的，所述第一鎖緊部件和/或所述第二鎖緊部件的伸出長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述第一鎖緊部件和/或所述第二鎖緊部件包括螺紋桿段，所述上支撐板和/或所述下支撐板上設(shè)置有與所述螺紋桿段互相配合的螺紋孔，所述螺紋桿段穿過(guò)所述螺紋孔之后通過(guò)螺母固定。

優(yōu)選的，所述第一彈性件為蝶形彈簧，所述上支撐板或下支撐板朝所述蝶形彈簧伸出限位擋塊。

優(yōu)選的，所述阻尼器包括用于容納粘滯流體的缸體，以及活塞頭位于所述缸體內(nèi)的活塞；

其中，所述缸體與所述上支撐板固定連接，所述活塞的活塞桿與所述下支撐板固定連接；

或者，

所述缸體與所述下支撐板固定連接，所述活塞的活塞桿與所述上支撐板固定連接。

優(yōu)選的，上支撐板和所述下支撐板上設(shè)置有互相配合的限位導(dǎo)向板。

本發(fā)明還提供一種臨界解鎖豎向隔震方法，包括以下步驟：

S1、在上支撐板和下支撐板之間設(shè)置阻尼器和第一彈性件；

S2、向所述上支撐板和/或所述下支撐板施加壓力，使得所述第一彈性件被壓縮，且壓縮力不小于所述上支撐板需要承受的豎向載荷大??；

S3、用鎖緊裝置將所述上支撐板和所述下支撐板之間鎖緊固定得到臨界解鎖豎向隔震支座；

S4、將所述臨界解鎖豎向隔震支座安裝到建筑的設(shè)定位置。

優(yōu)選的，所述S3中，設(shè)防地震發(fā)生時(shí)，所述鎖緊裝置可以自動(dòng)解鎖；且在設(shè)防地震發(fā)生后，所述解鎖裝置可以重新鎖上。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是實(shí)施例一的臨界解鎖豎向隔震支座的結(jié)構(gòu)正視示意圖；

圖2是實(shí)施例一的臨界解鎖豎向隔震支座的結(jié)構(gòu)俯視示意圖；

圖3和圖4是實(shí)施例一中第一掛鉤和第二掛鉤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中A-A處的剖視示意圖；

圖6是圖1中B-B處的剖視示意圖；

圖中：1、上支撐板；2、下支撐板；3、阻尼器；301、缸體；302、活塞；303、阻尼孔；304、粘滯流體；4、第一彈性件；5、第一掛鉤；6、第二掛鉤；7、鎖舌；8、鎖孔；9、單向鉸；10、螺母；11、限位頭部；12、限位擋塊；13、第一限位導(dǎo)向板；14、第二限位導(dǎo)向板；15、第二彈性件。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例一

請(qǐng)參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例一的臨界解鎖豎向隔震支座，包括上支撐板1、下支撐板2，以及位于所述上支撐板1和下支撐板2之間的阻尼器3和第一彈性件4。所述上支撐板1朝所述下支撐板2伸出第一鎖緊部件，所述下支撐板2朝所述上支撐板1伸出第二鎖緊部件，所述第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件上設(shè)置有互相配合的鎖舌7和鎖孔8，所述第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以使得鎖舌7插入或者離開(kāi)所述鎖孔8；當(dāng)所述鎖舌7插入所述鎖孔8時(shí)，所述上支撐板1和所述下支撐板2相對(duì)鎖緊，并使得第一彈性件4被所述上支撐板1和所述下支撐板2壓縮。

本實(shí)施例一的臨界解鎖豎向隔震支座，通過(guò)第一鎖緊部件、第二鎖緊部件和第一彈性件4在上支撐板1和下支撐板2之間施加預(yù)應(yīng)力，從而可以部分消除該臨界解鎖豎向隔震支座承受荷載后的變形，以使得第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件鎖緊時(shí)，所述臨界解鎖豎向隔震支座具有較大的豎向初始剛度，以此實(shí)現(xiàn)第一彈性件4可設(shè)置較小剛度的目的，同時(shí)滿足該臨界解鎖豎向隔震支座對(duì)穩(wěn)定豎向支撐的需求。并且，設(shè)防地震作用時(shí)，當(dāng)上支撐板1上的壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，上支撐板1和下支撐板2相向運(yùn)動(dòng)，從而使得鎖舌7和鎖孔8分離，并且在外力作用下第一鎖緊部件和第二鎖緊部件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)完成解鎖。此時(shí)第一彈性件4和阻尼器3均可伸縮耗散能量，從而使得臨界解鎖豎向隔震支座具有較強(qiáng)的豎向隔震功能。

當(dāng)鎖舌插入所述鎖孔時(shí)，所述上支撐板1和下支撐板2相對(duì)鎖緊，且第一彈性件4給上支撐板1和下支撐板2施加預(yù)應(yīng)力。上支撐板1上表面受到的豎向承載力大于該預(yù)應(yīng)力時(shí)，上支撐板1和下支撐板2相向運(yùn)動(dòng)，從而使得鎖舌初步離開(kāi)鎖孔。此時(shí)只需要借助很小的外力就可以使得鎖舌離開(kāi)鎖孔。因此，上述提到“當(dāng)上支撐板1上的壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)”中的“設(shè)定值”，其是由上支撐板1和下支撐板2鎖緊時(shí)候的預(yù)應(yīng)力決定。其中設(shè)定值越大，則上支撐板1和下支撐板2之間的豎向承載能力越強(qiáng)，進(jìn)而整個(gè)臨界解鎖豎向隔震支座的豎向承載能力也就越強(qiáng)。在保證臨界解鎖豎向隔震支座的豎向承載能力及穩(wěn)定性的同時(shí)，本實(shí)施例的第一彈性件4的剛度仍可以設(shè)置較小。

具體的，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為豎向隔震支座是通過(guò)增大豎向隔震支座和建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)位移為代價(jià)來(lái)減小豎向隔震支座的豎向剛度。也即，由胡克定律F＝k×Δx，假設(shè)F為豎向隔震支座受到的豎向壓力，k為豎向隔震支座的勁度系數(shù)，Δx為豎向隔震支座的豎向變形量。在保證F一定的情況下，如果將k設(shè)置成較小值，則Δx會(huì)增大。然而，為了實(shí)現(xiàn)豎向隔震的目的，如果隔震支座的豎向剛度過(guò)小則會(huì)影響上部結(jié)構(gòu)在正常使用狀態(tài)的豎向穩(wěn)定性。因而豎向剛度k要設(shè)置較小的目的與隔震支座豎向變形量Δx過(guò)大會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)豎向穩(wěn)定性不佳的情況有矛盾。

然而本實(shí)施例一的臨界解鎖豎向隔震支座，由于設(shè)置有第一鎖緊部件和第二鎖緊部件，從而可以將臨界解鎖豎向隔震支座的服役過(guò)程分段考慮，通過(guò)提前消除豎向隔震支座的收縮位移，即整體上增大了Δx的方式減小勁度系數(shù)k，同時(shí)隔震支座獲得了一個(gè)較大的初始豎向剛度。因此可以在保證了隔震支座在正常使用狀態(tài)下的豎向承載力與穩(wěn)定性的同時(shí)，允許設(shè)置剛度較小的第一彈性件，從而有效地解決上述提到的問(wèn)題。

通過(guò)上述分析可知，本實(shí)施例一的臨界解鎖豎向隔震支座，其可以采用勁度系數(shù)較小的第一彈性件4。當(dāng)?shù)谝粡椥约?被壓縮且鎖緊在上支撐板1和下支撐板2之間時(shí)，臨界解鎖豎向隔震支座具有較大的初始豎向剛度。而當(dāng)上支撐板1和下支撐板2之間解鎖時(shí)，由于第一彈性件4的勁度系數(shù)較小，從而此時(shí)臨界解鎖豎向隔震支座具有較小的剛度，以保證其隔震效果。

本實(shí)施例一中，上支撐板1和下支撐板2的結(jié)構(gòu)不受限制，其可以為矩形板、圓形板、橢圓形板等。

請(qǐng)進(jìn)一步參見(jiàn)圖3和圖4，本實(shí)施例一的臨界解鎖豎向隔震支座，其第一鎖緊部件和第二鎖緊部件均為掛鉤。該種情況下，鎖孔8也即其中一個(gè)掛鉤的頭部圍成的孔，當(dāng)然，該孔是一個(gè)局部敞開(kāi)的孔；而鎖舌7也就是另一個(gè)掛鉤的頭部本身。從而當(dāng)兩個(gè)掛鉤掛靠在一起時(shí)，也即鎖舌7插入到鎖孔8中，此時(shí)上支撐板1和下支撐板2被鎖緊。

在上述基礎(chǔ)上，可以在所述上支撐板1和/或所述下支撐板2上設(shè)置發(fā)生形變的第二彈性件15，用于在所述上支撐板1上的壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以使得所述鎖舌7離開(kāi)所述鎖孔8進(jìn)行解鎖。

其中，“所述上支撐板1上的壓力值達(dá)到設(shè)定值時(shí)”包括上支撐板1上的壓力值超過(guò)設(shè)定值的情況。當(dāng)然需要說(shuō)明的是，為了使得第一鎖緊部件和第二鎖緊部件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)完成解鎖，并非必須通過(guò)第二彈性件15給第一鎖緊部件和/或第二鎖緊部件施加外力，且在下文會(huì)對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)施例一中，掛鉤的對(duì)數(shù)和位置分布不受附圖限制，只要可以實(shí)現(xiàn)上支撐板1與下支撐板2之間的鎖緊和解鎖即可。為了保證上支撐板1和下支撐板2之間的鎖緊效果，優(yōu)選在靠近上支撐板1和下支撐板2的外緣位置均勻分布多個(gè)掛鉤。當(dāng)上支撐板1上受到的壓力小于設(shè)定壓力值時(shí)，上支撐板1和下支撐板2之間的結(jié)構(gòu)保持平衡，從而上支撐板1和下支撐板2的相對(duì)距離也不發(fā)生改變。當(dāng)上支撐板1上受到的壓力達(dá)到或者超過(guò)設(shè)定壓力值時(shí)，掛鉤相向運(yùn)動(dòng)使得鎖舌7和鎖孔8初步脫離。此時(shí)，在第二彈性件15的作用下，所述第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

為了區(qū)分上支撐板1和下支撐板2上的掛鉤，定義上支撐板1上的掛鉤為第一掛鉤5，下支撐板2上的掛鉤為第二掛鉤6。

請(qǐng)進(jìn)一步參見(jiàn)圖1，為了使得第一掛鉤5和第二掛鉤6可以完全脫開(kāi)，將第二掛鉤6和下支撐板2鉸接。在此基礎(chǔ)上，第二彈性件15一端和第二掛鉤6的上端連接，另一端和下支撐板2連接。其中，當(dāng)?shù)谝粧煦^5和第二掛鉤6鎖緊時(shí)，第二彈性件15處于被拉伸狀態(tài)，從而當(dāng)?shù)谝粧煦^5和第二掛鉤6之間初步脫離時(shí)，第二彈性件15收縮以帶動(dòng)第二掛鉤6逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖1中，由于第二掛鉤6朝順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)掛鉤之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)解鎖。有鑒于此，優(yōu)選但是不必須第二掛鉤6和下支撐板2之間采用單向鉸9連接，并且該單向鉸9安裝到位后僅能朝逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)然，第二掛鉤6朝垂直于紙面的方向向外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，掛鉤也可以實(shí)現(xiàn)解鎖。因此，第二彈性件15的設(shè)置位置不一定要如圖1所示設(shè)置在第二掛鉤6的左邊，還可以設(shè)置在第二彈性件15的前面。

此外，本實(shí)施例一中，當(dāng)?shù)谝粧煦^5和第二掛鉤6鎖緊時(shí)，第二彈性件15也可以處于被壓縮狀態(tài)。從而當(dāng)?shù)谝粧煦^5和第二掛鉤6之間初步脫離時(shí)，第二彈性件15回彈以帶動(dòng)第二掛鉤6逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。該種情況下，第二彈性件15設(shè)置在第二掛鉤6右側(cè)或者是后側(cè)，從而第二彈性件15回彈時(shí)推動(dòng)第二掛鉤6轉(zhuǎn)動(dòng)。

值得一提的是，本實(shí)施例一中，也可以設(shè)置成第一掛鉤5和上支撐板1鉸接，且在第一掛鉤5和上支撐板1之間設(shè)置第二彈性件15，從而當(dāng)?shù)谝粧煦^5和第二掛鉤6之間初步脫離時(shí)，第二彈性件15帶動(dòng)第一掛鉤5轉(zhuǎn)動(dòng)以使得掛鉤之間解鎖。

或者，也可以同時(shí)使得第一掛鉤5和上支撐板1鉸接，第一掛鉤5和上支撐板1之間設(shè)置第二彈性件15，且第二掛鉤6和下支撐板2鉸接，第二掛鉤6和下支撐板2之間設(shè)置第二彈性件15。該種情況下，第一掛鉤5和第二掛鉤6均可在第二彈性件15驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)解鎖。

值得一提的是，即使不設(shè)置第二彈性件15，在設(shè)防地震發(fā)生時(shí)，第一掛鉤5和第二掛鉤6初步分離，此時(shí)由于臨界解鎖豎向隔震支座必然還受到豎直方向以外的力，從而只需要很小的外力就可以使得第一掛鉤5和第二掛鉤6完全解鎖。由此可知，本實(shí)施例中也可以不設(shè)置第二彈性件15。

在上述基礎(chǔ)上，為了調(diào)節(jié)上支撐板1和下支撐板2之間的預(yù)應(yīng)力，設(shè)置第一鎖緊部件和/或所述第二鎖緊部件的伸出長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)。從而當(dāng)?shù)谝绘i緊部件和第二鎖緊部件伸出的長(zhǎng)度越短，第一彈性件4的壓縮量越大，此時(shí)上支撐板1和下支撐板2之間的預(yù)應(yīng)力也就越大；反之，則上支撐板1和下支撐板2之間的預(yù)應(yīng)力則越小。

其中，第一鎖緊部件的伸出長(zhǎng)度指的是上支撐板1上第一鎖緊部件朝向下支撐板2的伸出尺寸，第二鎖緊部件的伸出長(zhǎng)度指的是下支撐板2上第二鎖緊部件朝向上支撐板1的伸出尺寸。

優(yōu)選所述第一鎖緊部件和/或所述第二鎖緊部件包括螺紋桿段，所述上支撐板1和/或所述下支撐板2上設(shè)置有與所述螺紋桿段互相配合的螺紋孔，所述螺紋桿段穿過(guò)所述螺紋孔之后通過(guò)螺母10固定。此時(shí)，通過(guò)螺紋孔和螺紋桿段的配合，可以調(diào)節(jié)第一鎖緊部件和/或所述第二鎖緊部件的伸出長(zhǎng)度。

圖1中，僅作為第二鎖緊部件的第二掛鉤6設(shè)置有螺紋管段。此時(shí)，下支撐板2上設(shè)置有螺紋孔，且該螺紋管段穿過(guò)下支撐板2上的上述螺紋孔之后，通過(guò)螺母10固定。其中，為了保證螺母10的固定效果，可以在第一鎖緊部件和第二鎖緊部件鎖緊時(shí)，將螺母10通過(guò)電焊的方式焊接于下支撐板2的下表面上。并且，為了防止螺紋桿段和螺紋孔脫離，可以在螺紋桿段末端設(shè)置限位頭部11。當(dāng)然，附圖1不構(gòu)成對(duì)本實(shí)施例一的限制。例如，作為第一鎖緊部件的第一掛鉤5也可以設(shè)置有螺紋管段，從而在上支撐板1上設(shè)置有與該螺紋管段配合的螺紋孔，并通過(guò)調(diào)節(jié)該第一鎖緊部件的螺紋管段來(lái)調(diào)節(jié)鎖緊時(shí)上支撐板1和下支撐板2之間的相對(duì)位置。

當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)上述“第一鎖緊部件和/或所述第二鎖緊部件的伸出長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)”的目的，還可以采用其它方式實(shí)現(xiàn)。例如，第一鎖緊部件和第二鎖緊部件的主體部分可以采用伸縮桿的結(jié)構(gòu)形式。

其中，為了給臨界解鎖豎向隔震支座施加預(yù)應(yīng)力，并實(shí)現(xiàn)第一鎖緊部件和第二鎖緊部件鎖緊之間的鎖緊，可以在限位頭部11上安裝千斤頂，并且千斤頂?shù)妮敵龆隧斊鹣轮伟?，從而壓縮第一彈性件4，使得第一鎖緊部件和第二鎖緊部件上的鎖舌7得以和鎖孔8互相配合。當(dāng)然，本實(shí)施例中的預(yù)應(yīng)力施加方式不局限于此。任意現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的預(yù)應(yīng)力施加的手段都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實(shí)施例一的保護(hù)范圍中。

請(qǐng)進(jìn)一步參見(jiàn)圖1，阻尼器3優(yōu)選但是不必須為粘滯流體304阻尼器3，包括用于容納粘滯流體304的缸體301，以及活塞302頭位于所述缸體301內(nèi)的活塞302。圖1中，缸體301下端固定在下支撐板2上，活塞302的活塞302桿與所述上支撐板1固定連接。其中，活塞302桿穿過(guò)上支撐板1后通過(guò)螺母10固定在上支撐板1上。當(dāng)然，缸體301也可以固定在上支撐板1上，此時(shí)活塞302桿與下支撐板2固定連接。在第一鎖緊部件和第二鎖緊部件解鎖后，分別固定在上支撐板1和下支撐板2上的缸體301和活塞302可以起到防止拉脫的效果，保證上支撐板1和下支撐板2之間始終保持連接狀態(tài)。并且，在缸體301內(nèi)粘滯流體304中的活塞302頭，其本身使得阻尼器3具有一定的豎向抗拉拔能力。

其中，優(yōu)選在活塞302頭上設(shè)置有阻尼孔303，從而當(dāng)活塞302在缸體301中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)擠壓粘滯流體304經(jīng)過(guò)阻尼孔303產(chǎn)生粘滯阻尼耗能。并且，阻尼孔303的結(jié)構(gòu)和數(shù)量不限，但是優(yōu)選阻尼孔303為與活塞302桿同軸的環(huán)形孔。

進(jìn)一步的，第一彈性件4優(yōu)選但是不必須為蝶形彈簧，從而通過(guò)蝶形彈簧的伸縮使得臨界解鎖豎向隔震支座具有隔震功能。在此基礎(chǔ)上，為了盡量避免蝶形彈簧發(fā)生豎向伸縮之外的變形，結(jié)合附圖1可知，在上支撐板1上設(shè)置朝所述蝶形彈簧伸出的限位擋塊12。當(dāng)然，當(dāng)阻尼器3的缸體301固定在上支撐板1上且活塞302桿固定在下支撐板2上時(shí)，對(duì)應(yīng)在下支撐板2上設(shè)置朝所述蝶形彈簧伸出的限位擋塊12。

結(jié)合附圖5和圖6可知，本實(shí)施例一中的限位擋塊12、缸體301和蝶形彈簧的橫截面均呈圓形。當(dāng)然，附圖不夠成對(duì)本實(shí)施例一的限制。例如，缸體301也可以是矩形缸體301或者橢圓形缸體301等；此外，限位擋塊12和蝶形彈簧的橫截面也可以呈任意其它形狀。并且，蝶形彈簧的數(shù)量可以為一個(gè)或者多個(gè)，當(dāng)?shù)螐椈蔀槎鄠€(gè)時(shí)，可以根據(jù)臨界解鎖豎向隔震支座豎向剛度與豎向空間的考慮，采取疊合(串聯(lián))、對(duì)合(并聯(lián))或二者兼用的形式組合使用。

此外，上支撐板1和所述下支撐板2上設(shè)置有互相配合的限位導(dǎo)向板，以增加臨界解鎖豎向隔震支座水平方向的剪切剛度和側(cè)向彎曲剛度，從而使得該臨界解鎖豎向隔震支座具備一定的防搖擺和抗傾覆能力。

其中，上支撐板1連接的為第一限位導(dǎo)向板13，下支撐板2連接的為第二限位導(dǎo)向板14。結(jié)合附圖1可知，第一限位導(dǎo)向板13下端與下支撐板2上表面具有一定距離，第二限位導(dǎo)向板14上端與上支撐板1下表面具有一定距離，且第一限位導(dǎo)向板13的內(nèi)表面和第二限位導(dǎo)向板14的外表面之間具有一定的間隙，從而保證上支撐板1和下支撐板2可以相向運(yùn)動(dòng)。

并且結(jié)合附圖5和圖6可知，該第一限位導(dǎo)向板13和第二限位導(dǎo)向板14均為圓形圍板。其中，第一限位導(dǎo)向板13的直徑大于第二限位導(dǎo)向板14的直徑。當(dāng)然，也可以設(shè)置第一限位導(dǎo)向板13的直徑小于第二限位導(dǎo)向板14的直徑。此外，附圖的結(jié)構(gòu)不構(gòu)成對(duì)第一限位導(dǎo)向板13和第二限位導(dǎo)向板14的限制，任意形狀的限位導(dǎo)向板，只要具有導(dǎo)向功能，則其均包括在本實(shí)施例一的保護(hù)范圍之內(nèi)。例如，第一限位導(dǎo)向板13和第二限位導(dǎo)向板14也可以是矩形圍板，或者限位導(dǎo)向板還可以是散布在上支撐板1或下支撐板2表面上的多塊板狀結(jié)構(gòu)。

在上述基礎(chǔ)上，在安裝本實(shí)施例一的臨界解鎖豎向隔震支座之前，可以根據(jù)臨界解鎖豎向隔震支座將要承受的豎向荷載及設(shè)防地震級(jí)別等，通過(guò)鎖緊第一鎖緊部件和第二鎖緊部件給臨界解鎖豎向隔震支座預(yù)先施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力。此時(shí)，第一彈性件4被壓縮，第一鎖緊部件和第二鎖緊部件給彼此施加張拉力，此時(shí)上支撐板1和下支撐板2之間實(shí)現(xiàn)了自平衡。其中，可以設(shè)置該預(yù)應(yīng)力值比置于上支撐板1上方的上部建筑的重力荷載大。此過(guò)程中，可以先不安裝第二彈性件15。

并且，要在臨界解鎖豎向隔震支座安裝前就通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力的方式消除其在正常使用狀態(tài)時(shí)將要產(chǎn)生的位移，那么可根據(jù)上部建筑施加的豎向荷載以及支座在建筑整體中需考慮的合適剛度，靈活選配碟形彈簧組的組合方式和剛度。

進(jìn)一步地，將上述臨界解鎖豎向隔震支座安裝到位，并在臨界解鎖豎向隔震支座上進(jìn)行上部建筑的施工。然后，安裝第二彈性件15，例如可以采用焊接的方式固定第二彈性件15的兩端。由于上述設(shè)置預(yù)應(yīng)力值比置于上支撐板1上方的上部建筑的重力荷載大，因此此時(shí)上支撐板1和下支撐板2之間的結(jié)構(gòu)仍舊可以保持自平衡狀態(tài)。當(dāng)上支撐板1和下支撐板2之間結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自平衡時(shí)，也即意味著臨界解鎖豎向隔震支座幾乎沒(méi)有發(fā)生伸縮位移，此時(shí)臨界解鎖豎向隔震支座具有很大的初始豎向剛度，不會(huì)因?yàn)樯喜亢奢d較小的變化而產(chǎn)生豎向位移，以保證該臨界解鎖豎向隔震支座具有較大的結(jié)構(gòu)剛度。

當(dāng)設(shè)防地震發(fā)生時(shí)，臨界解鎖豎向隔震支座上方的上部建筑結(jié)構(gòu)有豎向加速度，使所述臨界解鎖豎向隔震支座承載的豎直方向作用力變大。當(dāng)所述豎直方向作用力大于上述設(shè)置的預(yù)應(yīng)力時(shí)，此時(shí)臨界解鎖豎向隔震支座具有豎直方向的收縮位移。從而第二掛鉤6相對(duì)第一掛鉤5向上運(yùn)動(dòng)，使得鎖舌7初步脫離鎖孔8。此時(shí)，在第二彈性件15的作用下，第二掛鉤6發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)使得掛鉤完全解鎖，臨界解鎖豎向隔震支座進(jìn)入解鎖狀態(tài)。

其中，當(dāng)設(shè)防地震發(fā)生時(shí)，所述臨界解鎖豎向隔震支座的豎向位移可分為上述預(yù)應(yīng)力可消除的位移Δx₁，以及設(shè)防地震作用時(shí)的位移Δx₂；假設(shè)設(shè)防地震作用時(shí)臨界解鎖豎向隔震支座承載力F＝(Δx₁+Δx₂)×k，要保證F不變，在提前消除Δx1的情況下，可增大(Δx₁+Δx₂)進(jìn)而減小k。

在解鎖狀態(tài)下，臨界解鎖豎向隔震支座通過(guò)第一彈性件4和阻尼器3的伸縮耗散能量。同時(shí)因?yàn)樯鲜鲎枘崞?與上支撐板1和下支撐板2之間的連接關(guān)系，從而該臨界解鎖豎向隔震支座僅僅在豎向限定范圍內(nèi)收縮伸張，具有防拉脫效果。此外，限位導(dǎo)向板和限位擋塊12的設(shè)置，可以增加臨界解鎖豎向隔震支座水平方向的剪切剛度和側(cè)向彎曲剛度，從而使得該臨界解鎖豎向隔震支座具備一定的防搖擺和抗傾覆能力。

在設(shè)防地震發(fā)生過(guò)后，可以通過(guò)重新鎖緊第一鎖緊部件和第二鎖緊部件，以使得所述臨界解鎖豎向隔震支座重新具有較大的剛度。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1，當(dāng)?shù)诙i緊部件包括螺紋桿段時(shí)，可以先用打磨機(jī)抹去螺紋桿段上螺母10和下支撐板2之間的點(diǎn)焊連接，然后往上調(diào)整螺紋桿段使得掛鉤重新鎖上。掛鉤鎖上之后，往下調(diào)整螺紋桿段并再次擰緊螺母10，并將螺母10點(diǎn)焊于下支撐板2的下表面上，完成臨界解鎖豎向隔震支座的再次組裝和使用。

除此以外，本實(shí)施例一提供一種臨界解鎖豎向隔震方法，包括以下步驟：

S1、在上支撐板和下支撐板之間設(shè)置阻尼器和第一彈性件；

S2、向所述上支撐板和/或所述下支撐板施加壓力，使得所述第一彈性件被壓縮，且壓縮力不小于所述上支撐板需要承受的豎向載荷大??；

S3、用鎖緊裝置將所述上支撐板和所述下支撐板之間鎖緊固定得到臨界解鎖豎向隔震支座；

S4、將所述臨界解鎖豎向隔震支座安裝到建筑的設(shè)定位置。

其中，所述S3中，設(shè)防地震發(fā)生時(shí)，所述鎖緊裝置可以自動(dòng)解鎖；且在設(shè)防地震發(fā)生后，所述解鎖裝置可以重新鎖上。

實(shí)施例二

和實(shí)施例一不同之處在于，本實(shí)施例二中，所述第一鎖緊部件和所述第二鎖緊部件中的其中之一為鎖扣，另一個(gè)為掛鉤；所述鎖孔8為所述鎖扣的主體部圍成的孔，所述鎖舌7為所述掛鉤的鉤部。

其中，鎖扣和掛鉤不同之處在于，鎖扣形成的鎖孔8為一個(gè)完整而非局部敞開(kāi)的孔。此時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)鎖孔8和鎖舌7之間的解鎖，既可以通過(guò)第二彈性件15帶動(dòng)鎖扣所在的鎖緊部件轉(zhuǎn)動(dòng)，又可以通過(guò)第二彈性件15帶動(dòng)鎖舌7所在的鎖緊部件轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然，鎖扣既可以設(shè)置在第一鎖緊部件上，也可以設(shè)置在第二鎖緊部件上。

其中，為了區(qū)分局部敞開(kāi)的孔和完成的孔，可以想象一個(gè)封閉圓環(huán)圍成的孔為完整的孔，而半圓環(huán)圍成的孔則為局部敞開(kāi)的孔。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)中，第一鎖緊部件和第二鎖緊部件的具體形式不受上述實(shí)施例的限制，只要具有鎖舌7和鎖孔8，并且可以滿足鎖舌7和鎖孔8之間的配合即可。

上述實(shí)施例中，通過(guò)預(yù)先給臨界解鎖豎向隔震支座施加預(yù)應(yīng)力并設(shè)置鎖緊裝置，以在提前消除部分豎向位移的同時(shí)，能使該臨界解鎖豎向隔震支座在保證大的豎向承載力與穩(wěn)定性的前提下，允許設(shè)置剛度較小的剛度單元(第一彈性件)。該臨界解鎖豎向隔震支座一定程度上解決了一直困擾業(yè)界的豎向隔震難題，也即支座豎向支撐力、收縮位移與隔震剛度的矛盾、支座豎向承壓前后收縮變形的矛盾。

上述實(shí)施例的臨界解鎖豎向隔震支座可和其他水平隔震裝置進(jìn)行結(jié)合。上述實(shí)施例的臨界解鎖豎向隔震支座能很好的解耦出豎向地震，且其第一彈性件4、阻尼器3、限位擋塊12、限位導(dǎo)向板、第一鎖緊部件和第二鎖緊部件功能分明相互影響小，有利于設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)設(shè)定。臨界解鎖豎向隔震支座的臨界解鎖狀態(tài)可根據(jù)設(shè)防所需隔震的地震或振動(dòng)大小精確設(shè)定。

以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。