一种用于振震双控的模块化层并联三维隔震/隔振支座制造技术

本发明专利技术提供了一种用于振震双控的模块化层并联三维隔震/隔振支座。该模块化层并联三维隔震/隔振支座包括：支座本体，包括多个中间层连接板和多个橡胶模块单元，多个中间层连接板上下间隔设置，多个橡胶模块单元分别并联设置在中间层连接板上表面和下表面并将多个中间层连接板连接为一体；支座组件，包括盖板组件和预紧件，盖板组件包括围设成支座腔室的上盖板、下盖板和侧壁，侧壁顶端设有翼缘板，上盖板与翼缘板之间留有空隙，支座本体固定设置在支座腔室中，预紧件穿设于翼缘板与上盖板之间以使支座本体呈预压状态。该模块化层并联三维隔震/隔振支座具有竖向刚度低、阻尼高、稳定性和隔震/隔振效果好、制造工艺可控、成本低廉等优势。优势。优势。

【技术实现步骤摘要】
一种用于振震双控的模块化层并联三维隔震/隔振支座


[0001]本专利技术涉及隔震支座
，尤其是涉及一种用于振震双控的模块化层并联三维隔震/隔振支座。

技术介绍

[0002]隔震支座是隔震技术应用中的关键部件。作为一种日益成熟的产品，隔震支座已大量应用于建筑工程领域，通过在建筑物或结构的特定位置设置隔震支座，可以延长上部结构的自振周期，降低上部结构的地震响应，实现对上部结构的地震保护。
[0003]近年来，新的市场发展对隔震支座的性能提出了新的需求。随着交通和城市建设的集约化发展，不少处于地铁上盖或邻近交通振源的建筑物、构筑物或设备等，除了存在抵御地震作用的需求外，还存在抵御交通环境振动的需求，以保证建筑物使用的舒适度和设备的正常运营，因此要求隔震支座既具有隔离地震的作用，同时具有隔离环境振动的作用，即兼具振/震双控功能。此外，由于交通枢纽附近的建筑物往往楼层高、体量大，其所需的隔震支座尺度和承载能力需求也越来越高。然而，现行成熟的隔震支座产品无法满足上述需求，具体表现如下：
[0004]1)现行成熟的隔震支座产品如天然橡胶隔震支座(LNR支座)、铅芯橡胶隔震支座(LRB支座)、高阻尼橡胶隔震支座(HDR支座)、弹性滑板隔震支座(SLB支座)等，仅具有隔离水平向地震作用的功能，且造价昂贵；这些隔震支座产品为了确保其在竖向荷载作用下的支座稳定性，第一形状系数S1(支座中单层橡胶层的有效承压面积与其自由侧表面积之比)与第二形状系数S2(内部橡胶层直径或有效宽度与内部橡胶总厚度之比)均采用较大的数值(S1>15，S2>5)，使支座的竖向刚度很大，不具备竖向隔振功能。
[0005]2)目前主流的改善隔震支座竖向隔振性能的方式是采用厚叠层(厚肉型)橡胶支座方案，即增大支座的单层橡胶层厚，使单层橡胶自由侧表面积增加，然而该方式对支座竖向刚度的降低程度仍然非常有限，其原因主要在于：为了保持支座的稳定性和结构安全性，单层橡胶层厚度的增大幅度较为有限，仅能有限地降低第一形状系数S1，使得在实际工程应用中仍无法将隔振频率降低至10Hz以下，不仅不能高效隔振，还可能造成对交通环境振动低频段成分的放大，使隔振功能散失，因此难以推广。
[0006]3)目前另一类改善隔震支座竖向隔振性能的方式是将传统隔震支座与竖向隔振元件串联集成，例如在隔震支座顶部加装串联蝶形钢弹簧、螺栓钢弹簧等部件，然而该方式同样无法实现高效实用的振震双控功能，其原因主要在于：首先，为了将竖向隔振频率降低至10Hz甚至更低，钢弹簧等元件的高度必须足够高，由于采取上下串联式的支座构造形式，整体支座的高度大大增加，支座外形细高，而弹簧又几乎不具备抗弯曲能力，从而使得支座在长期承载和瞬时地震作用下的防侧屈稳定性显著降低，带来结构安全隐患；其次，钢制的弹簧阻尼远低于橡胶材料，难以满足隔振支座的最优阻尼要求，且由于钢制弹簧自身存在局部振动模态，使与其共振的高频振动成分可以顺利穿透支座向上部传播，形成高频通过现象，降低了隔振效果；此外，所串联的竖向弹簧等部件的抗侧力能力很弱，本身必须增加
水平向限位使建筑物在风荷载作用下弹簧不产生水平位移，而限位部件的物理接触又反过来造成竖向振动的物理传递，使支座针对交通环境振动的隔振功能散失，矛盾无法得到解决。
[0007]4)为了适应高层或大体量建筑的隔震需要，必需采用承载力大的支座，从而使得上述传统隔震支座产品的尺度(直径、边长和高度)越来越大，造价高昂。由于传统隔震橡胶支座采用整体高压硫化工艺制成，大尺度支座的高压吨位、模具体量和数量，以及硫化周期等数倍甚至数十倍于小型支座产品，且面积巨大的钢板叠层橡胶的精度控制难度非常高，批量生产的工艺精度很难控制，对硫化机设备的吨位和性能以及支座加工全过程的品控提出了较高的要求，大吨位硫化机的配置和运营维护成本相比小型硫化机成倍增加，产品良率也随之降低，从而使大尺度支座的制造成本高昂，制约了产品的市场推广。
[0008]5)目前考虑竖向隔振功能的隔振支座，其竖向刚度相比传统的隔震支座低得多，因此在施工和安装过程中的支座竖向变形成为不可忽略的因素，对施工标高和精度控制造成困难。；此外，在安装后，设计误差和施工误差导致的不同部位支座的变形差，可能造成结构的不均匀沉降，甚至影响结构安全性和使用功能。
[0009]综上所述，急需研制一种具有振/震双控功能的三维隔震/隔振支座，以满足日益增加的市场需求。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种用于振震双控的模块化层并联三维隔震/隔振支座，其具有竖向刚度低、阻尼高、稳定性好、隔震/隔振效果好、制造工艺可控、成本低廉等优势。
[0011]本专利技术提供一种用于振震双控的模块化层并联三维隔震/隔振支座，包括：
[0012]支座本体，其包括多个中间层连接板和多个橡胶模块单元，多个中间层连接板上下间隔设置，多个橡胶模块单元分别并联设置在中间层连接板上表面和下表面并将多个中间层连接板连接为一体；
[0013]支座组件，其包括盖板组件和预紧件，盖板组件包括围设成支座腔室的上盖板、下盖板和侧壁，侧壁顶端设有翼缘板，上盖板与翼缘板之间留有空隙，支座本体固定设置在支座腔室中，预紧件穿设于翼缘板与上盖板之间以使支座本体呈预压状态。
[0014]在本专利技术中，橡胶模块单元包括上封板、下封板和设置在上封板与下封板之间的橡胶垫，在橡胶垫中上下间隔设置有多个钢板。
[0015]进一步地，每一中间层连接板的上表面和下表面并联设置有多个橡胶模块单元，多个橡胶模块单元的上封板分别与位于其上方的中间层连接板连接，多个橡胶模块单元的下封板分别与位于其下方的中间层连接板连接。
[0016]进一步地，橡胶模块单元一体硫化制成并且具有标准尺寸。
[0017]本专利技术的模块化层并联三维隔震/隔振支座还包括设置在上盖板上方的上预埋板和设置在下盖板下方的下预埋板，上预埋板和下预埋板通过螺栓分别与上盖板和下盖板固定连接。
[0018]本专利技术的模块化层并联三维隔震/隔振支座还包括衬板组件，衬板组件包括多个具有不同厚度的衬板，衬板在预紧件拆卸状态下插设于下盖板与下预埋板之间。
[0019]在本专利技术中，预紧件为预紧螺杆，预紧螺杆的上端和下端攻丝，在上盖板上设有丝
孔，预紧螺杆的上端穿过翼缘板并与上盖板的丝孔紧固连接，预紧螺杆的下端通过垫圈顶紧在翼缘板的底面上。
[0020]本专利技术的模块化层并联三维隔震/隔振支座还包括阻尼臂，阻尼臂的下端固定在翼缘板的外端面上，阻尼臂的上端通过软连接腔与上预埋板的外端面连接。
[0021]进一步地，软连接腔为设置在上预埋板外端面的钢制腔室，在钢制腔室内壁贴设有橡胶垫，在阻尼臂的上端设有上端板，阻尼臂的上端板置于钢制腔室中且橡胶垫包覆在上端板的外部。
[0022]进一步地，阻尼臂采用半圆形或带曲率造型，且由软钢包覆铅芯或软钢制成。
[0023]本专利技术的实施，至少具有以下优势：
[0024]1、本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于振震双控的模块化层并联三维隔震/隔振支座，其特征在于，包括：支座本体，其包括多个中间层连接板和多个橡胶模块单元，多个中间层连接板上下间隔设置，多个橡胶模块单元分别并联设置在中间层连接板上表面和下表面并将多个中间层连接板连接为一体；支座组件，其包括盖板组件和预紧件，盖板组件包括围设成支座腔室的上盖板、下盖板和侧壁，侧壁顶端设有翼缘板，上盖板与翼缘板之间留有空隙，支座本体固定设置在支座腔室中，预紧件穿设于翼缘板与上盖板之间以使支座本体呈预压状态。2.根据权利要求1所述的模块化层并联三维隔震/隔振支座，其特征在于，橡胶模块单元包括上封板、下封板和设置在上封板与下封板之间的橡胶垫，在橡胶垫中上下间隔设置有多个钢板。3.根据权利要求2所述的模块化层并联三维隔震/隔振支座，其特征在于，每一中间层连接板的上表面和下表面并联设置有多个橡胶模块单元，多个橡胶模块单元的上封板分别与位于其上方的中间层连接板连接，多个橡胶模块单元的下封板分别与位于其下方的中间层连接板连接。4.根据权利要求1
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3任一所述的模块化层并联三维隔震/隔振支座，其特征在于，橡胶模块单元一体硫化制成并且具有标准尺寸。5.根据权利要求1所述的模块化层并联三维隔震...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洋洋，黄智森，周福霖，沈朝勇，龚微，杨振宇，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：