隔震支座的双筒式抗拉拔及多维减震装置及其隔震方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种隔震支座的双筒式抗拉拔与多维减震装置及其隔震方法，装置由矩形钢箱，上端板、下端板、矩形内隔板、粘弹性耗能单元、传力钢板、高强钢丝绳和高强螺栓组成。本发明专利技术的双筒式抗拉拔与多维隔减震装置具备高耗能、抗拉拔、大变形的特点，通过高强螺栓将其安装于隔震支座的四周，当水平或竖向地震或振动来临时，装置内部的粘弹性耗能单元发生往复的压缩变形，可以消耗大量能量，为隔震支座提供多方向减震的能力，同时，当隔震支座受到向上的提离作用时，该装置可为其提供很大的抗拉拔能力。此外，本发明专利技术还具备在隔震支座上安装便捷的特点，易于在长期使用及大幅值振动过后进行维修和更换。

Dual-tube anti-pull-out and multi-dimensional shock absorber of isolation bearing and its isolation method

【技术实现步骤摘要】
隔震支座的双筒式抗拉拔及多维减震装置及其隔震方法
本专利技术涉及隔震技术，具体是一种隔震支座的双筒式抗拉拔及多维减震装置及其隔震方法。
技术介绍
地震等各类有害的振动广泛存在于自然界及人类的生产生活中，会对建筑建构产生巨大的危害。基础隔震技术是降低结构振动反应的一种高效的振动控制方法。橡胶隔震支座是目前隔震技术中发展最成熟的一种类型，在建筑隔震领域已有广泛的运用，并已经形成一套标准化的设计规范。目前橡胶隔震支座功能仍有较大局限性，其不足在于：在竖向无论是隔震性能还是承受拉力的能力均较差。然而，地震或各类振动并不仅存在于水平方向，竖向的地震或振动也占据着很大比例。竖向地震或振动一方面会对建筑结构产生严重的破坏，另一方面会使建筑结构受到较大的提离效应，从而将橡胶隔震支座拉坏。此外，建筑结构在水平和竖向地震或振动的组合下还易发生倾覆，也会导致橡胶隔震支座被拉开。多维隔减震技术是一种能同时隔离和减小水平和竖向地震或振动的控制方法。目前的多维隔减震装置多采用橡胶隔震支座和竖向隔震装置的组合。这一做法增加了隔震支座的复杂性，增加了制造成本，同时由于组合后的隔震支座高度增大且竖向刚度降低，会导致整体稳定性下降，进一步增大建筑结构倾覆的可能。在橡胶隔震支座中设置抗拉拔装置可以很大程度上提高支座的抗拉性能，进而抵抗建筑结构的倾覆作用。除竖向位移外，支座的水平位移也会使抗拉拔装置发生变形。然而，由于橡胶隔震支座高度的限制，以往的抗拉拔装置的变形能力有限，在较小地震或振动作用下就可能达到变形的极限，从而抑制橡胶隔震支座的水平位移，同时自身也会发生破坏，因此很难配合橡胶支座在大幅值的振动下产生较好的控制效果。为了解决上述问题，需要设计一种隔震支座的双筒式抗拉拔及多维减震装置，一方面为橡胶隔震提供多方向的隔减震性能，另一方面增大橡胶隔震支座在竖向地震或振动作用和建筑结构倾覆时的抗拉拔能力，同时不会对橡胶隔震支座水平向的变形性能造成影响，充分发挥隔震支座的控制效果，避免建筑结构在地震或振动作用下的破坏。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种隔震支座的双筒式抗拉拔及多维减震装置，通过将该装置安装于现有橡胶隔震支座中，能为橡胶隔震支座提供多方向的隔减震性能，并使橡胶隔震支座在竖向可以承受很大的拉力，进而防止建筑结构的倾覆。同时，该装置具备很大的变形能力，不会对橡胶隔震支座水平方向的隔震性能产生影响。此外，该装置还具备在橡胶隔震支座上安装便捷的特点，易于在长期使用过程中及强地震过后进行维修和更换。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术手段为：一种隔震支座的双筒式抗拉拔及多维减震装置，包括：橡胶隔震支座，所述橡胶隔震支座的上钢板和下钢板的对应位置分别开设螺纹孔，多组多方向耗能单元通过螺栓与所述螺纹孔配合安装于上钢板和下钢板之间，且围绕橡胶隔震支座的核心橡胶隔震垫对称布置，每组多方向耗能单元均包括：矩形钢箱、设置在矩形钢箱上端的上端板、设置在矩形钢箱下端的下端板、以及设置在矩形钢箱内部的矩形内隔板，所述矩形内隔板将矩形钢箱的内腔平均分隔成并行布置的两个部分，分别是第一空腔和第二空腔；第一空腔内设有第一粘弹性耗能单元，第二空腔内设有第二粘弹性耗能单元；第一钢丝绳，其一端从下端板上位于第一空腔一侧穿入，穿过第一粘弹性耗能单元后与第一传力钢板固定连接，所述第一传力钢板设置在第一空腔内位于第一粘弹性耗能单元与上端板之间；第一钢丝绳另一端伸出所述第一空腔后与螺栓铰接；第二钢丝绳，其一端从上端板上位于第二空腔一侧穿入，穿过第二粘弹性耗能单元后与第二传力钢板固定连接，所述第二传力钢板设置在第二空腔内位于第二粘弹性耗能单元与下端板之间；第二钢丝绳另一端伸出所述第二空腔后与螺栓铰接。所述第一粘弹性耗能单元和第二粘弹性耗能单元均为高耗散粘弹性材料，形状为中心带孔的圆柱体。所述上端板和下端板均为矩形钢板，平行设置于矩形钢箱的上、下两端，且每块端板上分别开有单侧圆孔，其中，上端板上的圆孔位于第一空腔的中心，下端板上的圆孔位于第二空腔的中心，同时，每个圆孔周围分别设置一圈橡胶垫圈。所述第一粘弹性耗能单元的中心设有供第一钢丝绳穿过的孔道，第二粘弹性耗能单元的中心设有供第二钢丝绳穿过的孔道；第一传力钢板和第二传力钢板结构相同，均为中心开有孔道的圆柱体，与粘弹性耗能单元紧密接触，传力钢板沿厚度方向加工有两种直径的孔道，其中，钢丝绳从小直径的孔道中穿过后在大直径孔道处设置扩大端头，实现与传力钢板的传力连接。所述第一传力钢板与第一空腔的内壁之间滑动连接；所述第二传力钢板与第二空腔的内壁之间滑动连接。一种基于所述多维隔震支座的隔震方法，通过在橡胶隔震支座上围绕核心橡胶隔震垫的四周均匀处开设螺纹孔，多组多方向耗能单元通过螺栓安装于上钢板和下钢板之间，为橡胶隔震支座提供多方向的减震性能和竖向的抗拉拔能力，当发生水平方向的地震或振动时，隔震支座发生水平方向的剪切变形，核心橡胶隔震垫受剪切力后发生变形产生隔减震效果，同时，随着核心橡胶隔震垫变形的增大，装置发生倾斜使多方向耗能单元中的钢丝绳产生拉力，钢丝绳会带动传力钢板压缩矩形钢箱内的粘弹性耗能单元，从而大量消耗地震或振动能量，提供水平方向的减振效果；装置可提供的最大变形为两块粘弹性耗能单元的变形之和，由于粘弹性耗能单元在水平方向为并列布置，即使橡胶隔震垫的高度较低，装置也可提供较大的变形能力，满足橡胶隔震垫水平方向的极限位移要求；当发生竖直方向的地震或振动时，通过粘弹性耗能单元的往复压缩变形，可以消耗大量地震能量，实现竖直方向的减震效果。当橡胶隔震支座受到建筑物因侧向倾覆产生的竖向提离作用时，矩形钢箱内的粘弹性耗能单元的压缩能够产生很大的刚度，为支座提供很大的抗拉拔力，防止核心橡胶隔震垫被拉开；随着地震或振动的结束，核心橡胶隔震垫回复到初始的平衡位置，钢丝绳提供的拉力消失，粘弹性耗能单元的变形得到恢复。相比于现有技术，本专利技术技术方案具有的有益效果为：一、该装置可为橡胶隔震支座提供多方向的减震性能和抗拉拔能力。在水平和竖向地震或振动作用下，通过往复压缩粘弹性耗能单元，可以大量消耗输入的能量，为隔震支座提供多方向的隔减震性能。同时，粘弹性耗能单元具备很大的压缩刚度，增大了橡胶隔震支座的抗拉拔能力。二、该装置充分利用了橡胶隔震支座周围的空间。该装置安装于橡胶隔震支座的四周，并不占用橡胶核心垫的空间，不会对橡胶核心垫的性能造成影响。该装置所能提供的最大变形为各粘弹性耗能单元的压缩变形之和，由于装置内的各粘弹性耗能单元采用了水平方向并列布置的方式，即使橡胶支座的高度有限，装置仍可产生较大的变形，同时，该装置使用的粘弹性耗能单元具备很好的弹性，即使发生很大的压缩变形，卸载后变形仍可恢复。三、该装置可适用于传统的橡胶隔震支座。该装置只需直接安装至橡胶隔震支座当中，即可为隔震支座提供竖向抗拉拔和多维隔减震性能，不需要改变传统支座的形式，便于在实际工程中推广，同时，该装置安装和拆卸方便，在长期使用过程中和在较大地震或振动发生后，易于检查、维修和更换。此外，该装置与橡胶隔震支座可分别生产，加工和制造成本低，效率高。附图说明图1是本专利技术一种隔震支座的双筒式抗拉拔及多维减震装置的主视图，其中，1、矩形钢箱；2-1、上端板；2-2、下端板；3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔震支座的双筒式抗拉拔及多维减震装置，包括：橡胶隔震支座，其特征在于，所述橡胶隔震支座的上钢板和下钢板的对应位置分别开设螺纹孔，多组多方向耗能单元通过螺栓与所述螺纹孔配合安装于上钢板和下钢板之间，且围绕橡胶隔震支座的核心橡胶隔震垫对称布置，每组多方向耗能单元均包括：矩形钢箱、设置在矩形钢箱上端的上端板、设置在矩形钢箱下端的下端板、以及设置在矩形钢箱内部的矩形内隔板，所述矩形内隔板将矩形钢箱的内腔平均分隔成并行布置的两个部分，分别是第一空腔和第二空腔；第一空腔内设有第一粘弹性耗能单元，第二空腔内设有第二粘弹性耗能单元；第一钢丝绳，其一端从下端板上位于第一空腔一侧穿入，穿过第一粘弹性耗能单元后与第一传力钢板固定连接，所述第一传力钢板设置在第一空腔内位于第一粘弹性耗能单元与上端板之间；第一钢丝绳另一端伸出所述第一空腔后与螺栓铰接；第二钢丝绳，其一端从上端板上位于第二空腔一侧穿入，穿过第二粘弹性耗能单元后与第二传力钢板固定连接，所述第二传力钢板设置在第二空腔内位于第二粘弹性耗能单元与下端板之间；第二钢丝绳另一端伸出所述第二空腔后与螺栓铰接。

【技术特征摘要】
1.一种隔震支座的双筒式抗拉拔及多维减震装置，包括：橡胶隔震支座，其特征在于，所述橡胶隔震支座的上钢板和下钢板的对应位置分别开设螺纹孔，多组多方向耗能单元通过螺栓与所述螺纹孔配合安装于上钢板和下钢板之间，且围绕橡胶隔震支座的核心橡胶隔震垫对称布置，每组多方向耗能单元均包括：矩形钢箱、设置在矩形钢箱上端的上端板、设置在矩形钢箱下端的下端板、以及设置在矩形钢箱内部的矩形内隔板，所述矩形内隔板将矩形钢箱的内腔平均分隔成并行布置的两个部分，分别是第一空腔和第二空腔；第一空腔内设有第一粘弹性耗能单元，第二空腔内设有第二粘弹性耗能单元；第一钢丝绳，其一端从下端板上位于第一空腔一侧穿入，穿过第一粘弹性耗能单元后与第一传力钢板固定连接，所述第一传力钢板设置在第一空腔内位于第一粘弹性耗能单元与上端板之间；第一钢丝绳另一端伸出所述第一空腔后与螺栓铰接；第二钢丝绳，其一端从上端板上位于第二空腔一侧穿入，穿过第二粘弹性耗能单元后与第二传力钢板固定连接，所述第二传力钢板设置在第二空腔内位于第二粘弹性耗能单元与下端板之间；第二钢丝绳另一端伸出所述第二空腔后与螺栓铰接。2.根据权利要求1所述的多维隔震支座，其特征在于，所述第一粘弹性耗能单元和第二粘弹性耗能单元均为高耗散粘弹性材料，形状为中心带孔的圆柱体。3.根据权利要求1所述的多维隔震支座，其特征在于，所述上端板和下端板均为矩形钢板，平行设置于矩形钢箱的上、下两端，且每块端板上分别开有单侧圆孔，其中，上端板上的圆孔位于第一空腔的中心，下端板上的圆孔位于第二空腔的中心，同时，每个圆孔周围分别设置一圈橡胶垫圈。4.根据权利要求1所述的多维隔震支座，其特征在于，所述第一粘弹性耗能单元的中心设有供第一钢丝绳穿过的孔道，第二粘弹性耗能单元的中心设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐赵东，管庆松，潘文，胡钟玮，
申请(专利权)人：徐赵东，南京东瑞减震控制科技有限公司，云南震安减震科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32