[發(fā)明專利]三維鉛擠壓隔震耗能支座

有效

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• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102900153A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 劉守城;王浩;倪淑梅;程懷宇;劉體峰;傅大放
• 申請（專利權）人: 中國十七冶集團有限公司
• 主分類號: E04B1/36
• 分類號: E04B1/36;E04B1/98;E01D19/04
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 奚志鵬

技術領域

本發(fā)明屬減震裝置，尤其是涉及一種鉛擠壓隔震耗能支座。

背景技術

近20年來,現(xiàn)代隔震耗能技術在土木工程中得到了較大規(guī)模的應用,隔震耗能結構以其優(yōu)良的隔震效果、耗能穩(wěn)定、耐久性、經(jīng)濟性和適用性,得到地震工程界的認可，在新結構設計和既有結構的加固中得到了廣泛的應用，實踐表明已有一些隔震耗能建筑經(jīng)受住了強烈地震的考驗，在大地震中保證了結構的安全性，為隔震耗能技術的有效性和實用性提供了有力證據(jù)；

但是,由于常規(guī)的橡膠隔震墊性能的限制,使得常規(guī)的隔震技術有一些較難克服的缺點。首先，常規(guī)的隔震技術在減小主體結構地震反應的同時，放大了隔震層的位移，特別是在近震條件下，地震地面運動的特征通常是大速度的脈沖，它會使隔震層產(chǎn)生較大的位移；其次，常規(guī)的隔震技術尚無法有效地達到減少豎向地震作用的目的，有時甚至會起到相反作用，目前常規(guī)的隔震耗能技術僅能有效地進行水平隔震耗能，而不能實現(xiàn)豎向隔震甚至多維隔震。

為此，工程抗震人員近年來開始對三維組合碟簧橡膠隔震裝置進行了試驗和理論研究，現(xiàn)有的三維隔震裝置通常為上部的碟形彈簧和下部的橡膠隔震墊串聯(lián)而成，其中，橡膠隔震墊的豎向剛度遠大于碟形彈簧的豎向剛度，碟形彈簧的水平剛度遠大于橡膠隔震墊的水平剛度，這樣，在水平地震干擾作用下，主要由橡膠隔震墊起隔震作用，在豎向地震作用下主要由碟形彈簧起隔震作用。但是現(xiàn)有的三維隔震裝置還存在幾個問題:1.提供的豎向剛度和阻尼不能滿足豎向隔震的要求,豎向耗能能力有限；2.隔震結構的豎向地震反應加大了隔震支座的豎向力，增加了隔震層失穩(wěn)的危險性；3.大部分的隔震裝置構造比較復雜，不能直接應用到橋梁、建筑等工程中。

我國正處于土木工程建設的蓬勃發(fā)展階段，又是地震多發(fā)國家，國家和市場對于工程結構的實用隔震耗能技術有著巨大的需求，因此，結合工程結構抗震設計及應用實際，研制價格合理、制作工藝簡單、可進行三維隔（減）震的新型工程結構隔震耗能支座，具有重要的經(jīng)濟和社會意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種三維鉛擠壓隔震耗能支座，不僅結構合理，使用安全可靠，而且具有較好的水平和豎向的隔（減）震功能，特別適用于在地震多發(fā)區(qū)的房屋、橋梁等工程中。

本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的：一種三維鉛擠壓隔震耗能支座（簡稱隔震耗能支座），其特征是：該三維鉛擠壓隔震耗能支座主要由上連接板、壓縮彈簧、高強螺栓、上蓋板、復合碟形彈簧、擠壓棒、復合橡膠層、阻尼材料層和下連接板組成，其中，上連接板、上蓋板和下連接板均為大小相同的方形鋼板，在下連接板上表面的中心焊裝內(nèi)腔呈方形的定位套管，在上蓋板的中心開設方形通孔，將上蓋板和下連接板呈上下對稱間隔設置，在上蓋板與下連接板之間的中心部位安裝擠壓棒，此擠壓棒為方形直棒且在擠壓棒的中段間隔地帶有球形凸緣，將擠壓棒的下端段活動配合地插裝在下連接板上的定位套管的上部中，而擠壓棒的上段向上穿過上蓋板并外伸，在上蓋板與下連接板之間的中部對應位于擠壓棒的外周設置呈圓柱形的阻尼材料層，此阻尼材料層可為鉛芯阻尼材料層，在此阻尼材料層的外周帶有密封套且此密封套的上下端分別與上蓋板和下連接板對應固定焊接，即此阻尼材料層將擠壓棒的中、下段包裹在其中，組成擠壓式鉛芯阻尼器來進行豎向耗能，此密封套可為鋼板套；同時，在上蓋板與下連接板之間對應位于阻尼材料層的密封套的外側部位安裝圓筒形復合橡膠層，該復合橡膠層與阻尼材料層同軸向中心線但間隔設置，該復合橡膠層采用各環(huán)形鋼片和各環(huán)形高阻尼橡膠片組成并在此復合橡膠層的外圓周帶有鋼套，且此鋼套的上下端分別與上蓋板和下連接板對應固定焊接，且此各環(huán)形鋼片和各環(huán)形高阻尼橡膠片由上至下依次交替層疊并使用粘接劑粘接相連，以保證整體受力及傳力的可靠性，此復合橡膠層的頂部和底部分別對應與上蓋板和下連接板相對應粘接；

在上蓋板的上表面的中部用高強螺栓固定安裝下碟形彈簧，并在下碟形彈簧上相向疊加設置上碟形彈簧，使上、下碟形彈簧呈X狀組成復合碟形彈簧，同時，在上蓋板的上表面的四角對稱的分別豎向焊裝壓縮彈簧，在各壓縮彈簧的頂部和上碟形彈簧的頂部安裝上連接板，即上碟形彈簧的頂部與上連接板用高強螺栓固定連接而各壓縮彈簧的頂部均與上連接板焊裝連接，該擠壓棒的上端段又對應穿過復合碟形彈簧并與上連接板的底面相抵靠連接；