一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及建筑、桥梁隔震技术领域，尤其涉及一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，本发明专利技术不承受竖向荷载，在设定的隔震层水平位移范围内，所述钢剪力键与中空连接钢板不发生碰撞，一旦任意方向的隔震层水平位移超过钢剪力键与中空连接钢板之间的水平间距时，该软碰撞防护装置即在水平方向起到限位作用，以减小隔震层水平位移，避免由于隔震层过大水平位移导致的隔震支座破坏失效，避免或缓解隔震结构与周边结构硬碰撞的不利影响；本发明专利技术能够适用于超烈度地震作用，对隔震层起到限位作用，从而对隔震支座及结构提供有效保护，结构简单明了，工作机理明确，力学性能优良，施工方便，震后维修简单易行。

Soft collision protector suitable for action of ultra strong earthquake

The present invention relates to the technical field of building, bridge isolation, soft collision protection device especially relates to a super intensity earthquake, the invention does not bear the vertical load, the horizontal displacement of the isolation layer within the set range, the steel shear key and the hollow connecting plate without collision, the horizontal distance between the horizontal displacement of isolation layer once in any direction more than between the steel shear key and a hollow connecting plate, the soft collision protective device is in the horizontal direction to limit the role, in order to reduce the horizontal displacement of the isolation layer, isolation layer to avoid the excessive displacement caused by the failure, to avoid or mitigate the adverse impact of isolated structure and the surrounding structure of hard collision; the present invention can be applied to high intensity earthquake, to limit the role of the isolation layer, so as to provide effective protection for the isolation and structure, structure Simple and clear, the working mechanism is clear, mechanical performance is good, construction is convenient, and after earthquake maintenance is simple and easy.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置
本专利技术涉及建筑、桥梁隔震
，尤其涉及一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置。
技术介绍
隔震技术因其概念简单、效果显著、产品性能稳定，已成为目前使用最为广泛的减震手段之一，迄今为止，全世界数以千计的隔震建筑及桥梁采用了隔震技术。隔震结构通过延长结构周期(即较小的隔震层刚度)及增大结构阻尼，达到降低结构地震响应的目的，但隔震层水平位移较大。在长周期地震或超烈度地震作用下，隔震层水平位移极易超过限值，造成隔震支座破坏失效或隔震结构与周边结构的硬碰撞(硬碰撞对结构造成不利影响，甚至导致结构破坏失效)。为解决隔震层限位的问题，可在原有的隔震装置之外，设置不同类型的软碰撞防护装置，虽然现有的软碰撞防护装置可有效控制隔震层水平位移，但大多为单方向限位装置。此外，研究人员提出混合控制策略，采用隔震装置加上主动或半主动控制装置，如隔震装置与磁流变阻尼器混合等，虽然混合控制策略效果良好，但结构复杂，可靠性较低。因此，有必要研发一种可多方向限位且构造简单实用的软碰撞防护装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种结构简单可靠，又能够在任意方向有效限制隔震层过大水平位移的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，从而保护隔震支座及结构。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，包括U型阻尼器本体、下连接钢板、上连接钢板、钢剪力键及与该钢剪力键配合使用的中间设置有中孔的中空连接钢板，所述U型阻尼器本体包括若干对称设置的U型钢板，所述U型钢板的下端与下连接钢板连接，所述U型钢板的上端与上连接钢板连接，所述下连接钢板用于与建筑或桥梁的下部结构连接，中空连接钢板用于与建筑或桥梁的上部结构连接，所述钢剪力键设置在上连接钢板上，在组合状态下，所述钢剪力键的上端伸入所述中孔内一定长度，钢剪力键与中空连接钢板之间留有水平间距，钢剪力键顶表面与建筑或桥梁的上部结构的底表面之间，以及上连接钢板顶表面与中空连接钢板底表面之间预留一定高差。其中，所述U型钢板的下端与下连接钢板通过螺栓连接，所述U型钢板的上端与上连接钢板通过螺栓连接。作为优选的，所述U型钢板采用偶数数量对称分布设置，一般为4个对称布置。其中，所述钢剪力键的下端与上连接钢板通过过盈配合连接或其它方式连接。其中，所述水平间距等于预先设定的隔震层水平位移。作为优选的，所述钢剪力键呈圆柱状，所述中孔呈圆形。一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，包括U型阻尼器本体、下连接钢板、钢剪力键及与该钢剪力键配合使用的中间设置有中孔的中空连接钢板，所述U型阻尼器本体包括若干对称设置的U型钢板，所述U型钢板的下端与下连接钢板连接，所述U型钢板的上端与中间设置有中孔的中空连接钢板连接，下连接钢板用于与建筑或桥梁的下部结构连接，所述钢剪力键设置在建筑或桥梁的上部结构上，且钢剪力键的下端伸入所述中孔内一定长度，钢剪力键与中空连接钢板之间留有水平间距，建筑或桥梁的上部结构的底表面与中空连接钢板顶表面之间预留一定高差。其中，所述U型钢板的下端与下连接钢板通过螺栓连接，所述U型钢板的上端与中空连接钢板通过螺栓连接。作为优选的，所述U型钢板采用偶数数量对称分布设置，一般为4个对称布置。其中，所述水平间距等于预先设定的隔震层水平位移。作为优选的，所述钢剪力键呈圆柱状，所述中孔呈圆形。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，不承受竖向荷载，在设定的隔震层水平位移范围内，所述钢剪力键与中空连接钢板不发生碰撞，一旦任意方向的隔震层水平位移超过钢剪力键与中空连接钢板之间的水平间距时，该软碰撞防护装置即在水平方向起到限位作用，以减小隔震层水平位移，避免由于隔震层过大水平位移导致的隔震支座破坏失效，避免或缓解隔震结构与周边结构硬碰撞的不利影响；本专利技术能够适用于超烈度地震作用，对隔震层起到限位作用，从而对隔震支座及结构提供有效保护，结构简单明了，工作机理明确，力学性能优良，施工方便，震后维修简单易行。附图说明图1为实施例1的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置的结构示意图。图2为实施例1的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置的俯视图。图3为实施例1的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置的组合示意图。图4为实施例2的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置的组合示意图。图5为本专利技术的中空连接钢板的结构示意图。图6为实施例1的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置的安装示意图。图7为实施例2的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置的安装示意图。具体实施方式以下结合附图及具体实施例对本专利技术进行详细描述。实施例1。如图1-3、5、6所示，本实施例提供一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，包括U型阻尼器本体、下连接钢板2、上连接钢板3、钢剪力键5及与该钢剪力键5配合使用的中间设置有中孔8的中空连接钢板4，所述U型阻尼器本体包括若干对称设置的U型钢板1，所述U型钢板1的下端与下连接钢板2连接，所述U型钢板1的上端与上连接钢板3连接，所述下连接钢板2用于与建筑的下部结构7连接，中空连接钢板4用于与建筑的上部结构6连接，所述钢剪力键5设置在上连接钢板3上，在组合状态下，所述钢剪力键5的上端伸入所述中孔8内一定长度，钢剪力键5与中空连接钢板4之间留有水平间距，钢剪力键5顶表面与建筑的上部结构6的底表面之间，以及上连接钢板3顶表面与中空连接钢板4底表面之间预留一定高差。其中，所述U型钢板1的下端与下连接钢板2通过螺栓连接，所述U型钢板1的上端与上连接钢板3通过螺栓连接。作为优选的，所述U型钢板1采用偶数数量对称分布设置，一般为4个对称布置，保证受力均衡。其中，所述钢剪力键5的下端与上连接钢板3通过过盈配合连接或其它方式连接。所述钢剪力键5呈圆柱状，所述中孔8呈圆形。所述水平间距为中孔8的半径与钢剪力键5的半径的差值，一般大于设防地震时隔震层的水平位移，以尽量避免对常规隔震设计的影响。在隔震结构日常使用过程中、多遇地震、设防地震时，本装置均不需发挥作用，不影响常规隔震装置发挥隔震功能；当遭遇罕遇地震、超烈度地震作用时，任意方向的隔震层水平位移超过所述水平间距，钢剪力键5与中空连接钢板4发生碰撞，本装置发挥作用，U形阻尼器本体产生水平位移，为隔震层提供附加阻尼及刚度以限制隔震层水平位移；为确保本装置正常发挥作用，连接及钢剪力键5的破坏失效应发生在U形阻尼器本体的破坏失效之后；为起到一定的缓冲作用，可在钢剪力键5上端(凸出上连接钢板3顶表面的部分)的侧面或中孔8的侧面设置一层薄橡胶片。所述水平间距可根据隔震设计需要进行人为调整，以确保遭遇超烈度地震作用时，本装置起到限位作用，在设定的隔震层水平位移范围内，本装置不需发挥作用，不影响常规隔震装置发挥隔震功能，当任意方向的隔震层水平位移超过所述水平间距时，钢剪力键5与中空连接钢板4发生碰撞，本装置将提供附加阻尼及刚度，与常规隔震装置一起工作，消耗地震输入能量，提高隔震层耗能能力，防止隔震层发生过大水平位移，避免由于隔震层过大水平位移导致的隔震支座破坏失效，避免或缓解隔震结构与周边结构硬碰撞的不利影响。所述长度及高差可根据以下因素(包括但不限于以下因素)确定：荷载、徐变、温度及地震本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，其特征在于，包括U型阻尼器本体、下连接钢板、上连接钢板、钢剪力键及与该钢剪力键配合使用的中间设置有中孔的中空连接钢板，所述U型阻尼器本体包括若干对称设置的U型钢板，所述U型钢板的下端与下连接钢板连接，所述U型钢板的上端与上连接钢板连接，所述下连接钢板用于与建筑或桥梁的下部结构连接，中空连接钢板用于与建筑或桥梁的上部结构连接，所述钢剪力键设置在上连接钢板上，在组合状态下，所述钢剪力键的上端伸入所述中孔内一定长度，钢剪力键与中空连接钢板之间留有水平间距，钢剪力键顶表面与建筑或桥梁的上部结构的底表面之间，以及上连接钢板顶表面与中空连接钢板底表面之间预留一定高差。

【技术特征摘要】
1.一种适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，其特征在于，包括U型阻尼器本体、下连接钢板、上连接钢板、钢剪力键及与该钢剪力键配合使用的中间设置有中孔的中空连接钢板，所述U型阻尼器本体包括若干对称设置的U型钢板，所述U型钢板的下端与下连接钢板连接，所述U型钢板的上端与上连接钢板连接，所述下连接钢板用于与建筑或桥梁的下部结构连接，中空连接钢板用于与建筑或桥梁的上部结构连接，所述钢剪力键设置在上连接钢板上，在组合状态下，所述钢剪力键的上端伸入所述中孔内一定长度，钢剪力键与中空连接钢板之间留有水平间距，钢剪力键顶表面与建筑或桥梁的上部结构的底表面之间，以及上连接钢板顶表面与中空连接钢板底表面之间预留一定高差。2.根据权利要求1所述的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，其特征在于，所述U型钢板的下端与下连接钢板通过螺栓连接，所述U型钢板的上端与上连接钢板通过螺栓连接。3.根据权利要求1所述的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，其特征在于，所述U型钢板采用偶数数量对称分布设置，一般为4个对称布置。4.根据权利要求1所述的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，其特征在于，所述钢剪力键的下端与上连接钢板通过过盈配合连接或其它方式连接。5.根据权利要求1所述的适用于超烈度地震作用的软碰撞防护装置，其特征在于，所述水平间距等于预先设定的隔震层水平位移。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：金建敏，陈鹏，谭平，刘彦辉，黄襄云，滕晓飞，龙耀球，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44