[實(shí)用新型]滾珠碟簧隔震裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020265000.1
• 申請(qǐng)日: 2010-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN201730196U
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋杰英;公衍文;劉文峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/36
• 分類號(hào): E04B1/36;E01D19/04;E04B1/98
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種隔震裝置，尤其涉及一種組合隔震裝置。

背景技術(shù)

基礎(chǔ)隔震目前主要有：疊層橡膠支座、摩擦滑移隔震元支座、滾動(dòng)擺、滾球、滾軸等支座、組合隔震。其中，疊層橡膠支座應(yīng)用最為廣泛，達(dá)到90％以上。

(1)疊層橡膠支座

疊層橡膠支座是由鋼板與橡膠疊合而成，每層橡膠和鋼板的厚度僅為幾毫米，中間用膠粘結(jié)。這樣的構(gòu)造使其豎向承載力很大，在水平方向上也會(huì)有較大的變形。支座的上下封板較厚，封板與連接鋼板之間通過螺栓連接，連接鋼板再通過螺栓與建筑物相連。根據(jù)疊層橡膠中間是否設(shè)置鉛芯、碳等阻尼材料，可將疊層橡膠支座分為三種類型：普通疊層橡膠支座、鉛芯疊層橡膠支座、高阻尼疊層橡膠支座。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的橡膠支座主要是普通和鉛芯型，高阻尼型應(yīng)用較少。

由于常規(guī)的橡膠隔震墊性能的限制，使得常規(guī)的隔震技術(shù)存在一些較難克服的缺點(diǎn)。

夾層橡膠隔震墊是由橡膠和夾層鋼板分層疊合經(jīng)高溫硫化粘結(jié)而成。在它的工程應(yīng)用上，值得注意的問題如下：

①抗拉力不是很高：橡膠不是密度很高的物質(zhì)，它的拉力一般不高。然而結(jié)構(gòu)在地震中通常有很大的扭轉(zhuǎn)力和豎向地震力，特別在強(qiáng)地震條件下，豎向地震往往很大。這使得基礎(chǔ)常有提離現(xiàn)象。

②生產(chǎn)制造質(zhì)量要求高：一方面由于夾層橡膠墊是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)物的支承構(gòu)件，它的質(zhì)量和性能決定著建筑物近百年使用壽命的安全性。另一方面是它的質(zhì)量和性能，從外觀上難以判別，具有很強(qiáng)的質(zhì)量隱藏性。

③與其它材料粘貼比較困難：橡膠與建筑物的混凝土表面一般很難連結(jié)，在橡膠隔震墊中一般使用特制粘結(jié)劑把橡膠和聯(lián)結(jié)鋼板相連，這也增加了造價(jià)。

④材料的使用經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少：與鋼材和混凝土相比，作為主體結(jié)構(gòu)材料的橡膠，則缺乏使用經(jīng)驗(yàn)。

⑤具有蠕變性。

(2)摩擦滑移隔震元件

摩擦滑移隔震元件主要由一些像石墨、云母、沙粒層、聚四氟乙烯板等摩擦系數(shù)較小的材料構(gòu)成。其中石墨、沙粒等材料可以簡(jiǎn)單有效的改善農(nóng)村住房的抗震性能，是由我國(guó)學(xué)者李立提出的，并在云南省的4棟16m2的平房上得到了應(yīng)用，但由于沙粒等材料的承重能力有限，在較高的建筑上不能使用這一方法。

(3)滾動(dòng)擺、滾球、滾軸等元件

此類元件主要由滾子和滑槽構(gòu)成，地震發(fā)生時(shí)，滾子在滾槽內(nèi)滾動(dòng)，隔離地震波向上層結(jié)構(gòu)的傳遞，同時(shí)滾槽能夠?qū)L子的最大位移進(jìn)行限制。若滑槽是凹形的，裝置還具有自復(fù)位的能力。

目前已有的滾動(dòng)隔震器主要有滾球加彈簧復(fù)位裝置及滾球帶凹形復(fù)位板隔震裝置，在地震作用下，滾球加彈簧復(fù)位裝置的基底與滾球之間發(fā)生相對(duì)滾動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦力可消耗地震能量，對(duì)地面輸入很寬的頻帶范圍均有效，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行過一些理論和試驗(yàn)研究。滾球加彈簧復(fù)位裝置雖然具有很好的隔震效果，但其限位能力不好，在地震較強(qiáng)時(shí)，滾球有可能從底板下滾出，且滾球的定位也很麻煩。如2001年5月23日授權(quán)公告的中國(guó)專利，公告號(hào)為CN2431333Y，公開了一種新型建筑物隔震耗能裝置，其可動(dòng)支撐的滾珠是圓形的球體，耗能球體上表面裝配阻滑層，上下部接觸面為球面形，滾球帶凹形復(fù)位板隔震裝置，由于滾球的存在，使其具有很好的減震效果，同時(shí)凹槽能夠有效地控制滾球的滾動(dòng)，且定位也方便可靠，但由于沒有其他限制滾球滾動(dòng)量的措施，滾球仍有從凹形復(fù)位板板滾出的可能。且其僅對(duì)水平方向的減震效果較好，豎向減震效果不佳。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種滾珠碟簧隔震裝置，其將水平震動(dòng)和豎向震動(dòng)結(jié)合，構(gòu)成三維隔震體系。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：其包括隔震支座，隔震支座上端連接阻尼器。

本實(shí)用新型的滾珠碟簧隔震裝置屬于組合隔震，可以同時(shí)隔離水平和豎直方向的地震作用，構(gòu)成三維隔震體系，有效地減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，提高地震時(shí)結(jié)構(gòu)的安全性，減少次生災(zāi)害。地面的劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用本發(fā)明可以使上部結(jié)構(gòu)仍能處于正常的彈性工作狀態(tài)，抑制振動(dòng)時(shí)的不適感。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較自由，抗震措施簡(jiǎn)單，因?yàn)橹豢紤]隔震裝置，設(shè)計(jì)和施工過程都得到簡(jiǎn)化。

阻尼器包括導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒的上下兩端分別設(shè)置限位板，兩限位板之間沿導(dǎo)向筒圓周方向設(shè)置蝶形彈簧。上部阻尼器采用碟形彈簧作為豎向減震元件，利用碟形彈簧的變剛度特性和耗能能力，根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和場(chǎng)地特性選取合適的豎向剛度。導(dǎo)向筒上設(shè)有注入口，通過注入口將碟簧的導(dǎo)向筒內(nèi)擠入鉛心阻尼材料，限制單片碟簧的水平錯(cuò)動(dòng)的同時(shí)增加了阻尼器的豎向阻尼。