[發明專利]一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置

在審

• 申請號: 201410818297.2
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104652640A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 田杰;劉亞東;蘇經宇;程雨池;梁帥
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明屬于建筑工程隔震技術領域，主要涉及一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置。

背景技術

橡膠支座隔震技術是目前比較成熟的隔震技術。但由于支座內部橡膠和鋼板之間為粘合連接，當高層建筑受豎向地震作用時，或支座發生較大水平剪切位移時，或建筑高寬比較大時，支座易受拉，而橡膠支座受拉易發生橡膠層與鋼板的撕裂破壞，進而影響支座的水平隔震性能，或直接導致建筑發生傾覆破壞。

根據國家標準GB50011-2010《建筑抗震設計規范》的要求，橡膠隔震支座在罕遇地震的水平和豎向地震同時作用下，拉應力不應大于1MPa。但在強烈地震作用下，中、高層建筑的橡膠隔震支座可能要承受高于限制的拉應力，由于橡膠隔震支座的抗拉能力有限，因此其應用范圍受到限制。為了提高橡膠隔震支座的抗拉能力，國內外學者進行了各種研究，日本學者開發了直線式滑動支座，它有兩個正交方向的軌道構成，可以沿著軌道交叉往復滑動，因而可以隔離任意方向的震動，同時具有很大的豎向抗壓能力和抗拔能力，但該支座尺寸巨大，同時對軌道的摩擦要求高，生產成本高昂。中國學者提出了內部有預應力鋼絞線的預應力橡膠隔震支座，在隔震支座周圍布置適量豎向鋼筋的構造措施，這種抗拉措施在支座發生大變形時預應力絞線和鋼筋將產生不可恢復變形，將不利于支座的水平隔震。

總之，現有抗拉技術存在構造復雜，安裝成本高，抗拉裝置影響支座的水平剛度，影響支座的隔震性能的問題。因此，橡膠隔震支座抗拉不足成為高層建筑隔震領域亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種解決橡膠隔震支座在高層建筑中抗拉能力不足與限制支座大變形問題，且構造簡單、安裝方便的一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置。適用于高寬比較大的建筑或在多維地震作用下容易使支座出現拉應力的建筑結構。該抗拉與限位裝置能減小地震豎向作用或風荷載作用對支座主體的損害，提高建筑的抗拉拔抗傾覆能力。

實現本發明采用的技術方案為：

一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，包括上連接板1、下連接板2、支座主體3、上導軌4、下導軌5、滑塊6、限位擋板7、豎直索線8；豎直索線8與支座主體3并聯，上導軌4與上連接板1連接，下導軌5與下連接板2連接，上導軌4與下導軌5呈十字交叉形，導軌內設置有滑動腔體9，滑塊6可在滑動腔體9內沿導軌滑動，滑動腔體9的兩端設置有限位擋板7，上下滑塊上焊接有拉環11，且上下拉環間固定有豎直索線8。

所述上導軌4和下導軌5分別沿地震作用的兩個主軸方向布置，上導軌4和下導軌5呈十字交叉形，從而實現滑塊6沿水平地震作用兩個主軸方向隨支座運動。

所述豎直索線8固定于上下滑塊6之間，呈豎直狀態，可在支座主體3發生水平變形時隨滑塊6移動，并始終保持豎直狀態，從而實現支座主體3在水平變形過程中豎直索線8能提供相同的豎向拉力，當滑塊6到達限位擋板7時，豎直索線8將變為斜向受拉，從而實現限位功能。

所述支座主體3為疊層橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座、摩擦滑移支座、滾動摩擦支座或其他類型的隔震支座。

所述導軌4與連接板1均為鋼質材料，且導軌4與連接板1之間為螺栓連接或焊接。

所述滑動腔體9與滑塊6之間為滾動摩擦或滑動摩擦。

所述豎直索線8為鋼絞線、形狀記憶合金鋼絞線或滿足要求的其他索線。

本發明可以取得如下有益效果：

在地震作用主軸方向支座主體發生剪切位移時，沿剪切位移方向的導軌內的滑塊在滑動腔體內滑動，上下滑塊之間的豎直索線將一直處于豎直狀態，若有拉應力則豎直索線提供拉力，從而保護了支座主體免受損傷；支座在發生水平大剪切位移時，沿剪切位移方向的導軌內的滑塊滑動到限位擋板時將不再滑動，若支座繼續產生剪切變形則豎直索線將斜向受拉，為支座提供一定的水平拉力，從而實現限位的作用。

下面結合附圖對本發明作進一步描述。

附圖說明

圖1為導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置側視圖；

圖2為導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置A-A剖面圖；

圖3為導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置B-B剖面圖；

圖4為上導軌滑塊的示意簡圖；

圖5為滾動式上導軌滑塊C-C剖面示意簡圖；

圖6為滑動式上導軌滑塊C-C剖面示意簡圖；

圖7為導軌滑動腔體示意簡圖。