[發明專利]組合式預壓自動回彈型水平剪切閉鎖裝置

在審

• 申請號: 201610012321.2
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105464239A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 李韶平;夏祖諷;劉文光;冉茂來;楊杰;何文福;秦川;袁芳;孫渝剛;王凱
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院;上海大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B1/36
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明屬于建筑結構減震隔震領域，特別涉及組合式預壓自動回彈型水平剪切閉鎖裝置。

背景技術

核電廠結構作為一種特殊結構體系，地震是其安全的最大威脅之一。當遭受地震時，核電站所有的結構、系統、部件和設備幾乎同時受到激發，會危及結構的完整性和設備、部件功能的完好性。

特大地震造成的生命財產損失觸目驚心，如果核電站所在區域發生特大地震，造成的后果將是災難性的。1999年集集地震導致臺灣第一核電站2個機組停機，2007年日本新潟地震，導致柏崎刈羽核電站關閉，2011年日本宮城縣近海發生9.0級大地震，導致福島核電站4個機組發生爆炸，造成嚴重核泄漏事故，造成的經濟、環境損失難以估量。

當前的核電站結構設計仍以傳統的抗震技術為主，新興的隔震減震技術在核電站結構領域的研究與應用嚴重滯后，迄今為止在全世界所有已經商業運行的核電廠中，只有兩座使用了基底隔震技術。1977年首次將橡膠隔震器用于南非的Koeberg核電站，1984年應用于法國的Cruas核電站。隔震能有效降低核島的加速度地震反應，但同時隔震層的過大位移可能導致進出核島管線斷裂，易造成次生破壞。這成為限制隔震技術在核電結構中應用的關鍵問題。

發明內容

考慮現有的技術的局限性，本發明的目的是提供組合式預壓自動回彈型水平剪切閉鎖裝置，用于對隔震層位移敏感建筑結構的隔震設計，使得核電站隔震結構在中小地震作用下，由上部結構抵抗地震作用，隔震裝置處于閉鎖狀態，當大震來臨時閉鎖裝置解鎖，隔震支座進入工作，通過隔震支座的水平向變形消耗地震能量保證上部結構的安全。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

組合式預壓自動回彈型水平剪切閉鎖裝置，包括上體內環、上體外環、剪切銷、內本體、高強螺栓、下體、橡膠墊、鋼板；所述上體內環和上體外環通過焊接連接；所屬上體內環和內本體通過剪切銷連接；所述內本體與下體通過高強螺栓連接；所述橡膠墊和下體通過粘結材料粘結固定；所屬鋼板與下體通過高強螺栓連接，裝置左右對稱。

進一步地，所述剪切銷的端部設有螺紋，通過扭緊螺紋將上體內環與內本體固定住。

與現有技術相比，本發明具有如下突出的優點：

1)解決了中、小地震作用下，隔震核電站隔震層位移過大導致管線破裂從而造成次生破壞的問題，而在大震作用下閉鎖裝置解鎖，隔震支座進入工作消耗地震能量。

2)可通過調節高強剪力件的材料、數量、尺寸和薄弱段直徑來改變閉鎖裝置的閉鎖閾值，從而達到設計要求。

3)閉鎖裝置與下體連接的橡膠墊具有回彈特性，高強螺栓連接鋼板、下體與內本體時，橡膠墊預壓，剪切銷剪斷后，橡膠回彈，內本體產生豎向位移，避免了在支座來回移動時對上體內環移動的阻礙。

4)閉鎖裝置解鎖后剪切銷被剪斷，上體和下體均未損壞，震后可重復利用。

附圖說明

圖1是水平剪切閉鎖隔震裝置剖面圖。

圖2是水平剪切閉鎖隔震裝置上體剖面圖。

圖3是水平剪切閉鎖隔震裝置上體上視圖。

圖4是水平剪切閉鎖隔震裝置上體內環正視圖。

圖5是水平剪切閉鎖隔震裝置上體內環上視圖。

圖6是水平剪切閉鎖隔震裝置上體外環剖面圖。

圖7是水平剪切閉鎖隔震裝置上體外環上視圖。

圖8是水平剪切閉鎖隔震裝置剪切銷示意圖。

圖9是水平剪切閉鎖隔震裝置內本體剖面圖。

圖10是水平剪切閉鎖隔震裝置內本體上視圖。

圖11是水平剪切閉鎖隔震裝置下體剖面圖。

圖12是水平剪切閉鎖隔震裝置下體上視圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對發明的具體實施例作進一步的說明。

實施例

如圖1-圖12所示，本實施例所述水平剪切閉鎖隔震裝置包括上體內環2、上體外環1、剪切銷3、內本體4、高強螺栓5-6、下體7、橡膠墊8、鋼板9；所述剪切銷3端部設有螺紋；所述內本體4上下兩面均設有螺紋孔；所述上體內環2和上體外環1通過焊接連接；所屬上體內環2和內本體4通過剪切銷連接；所述內本體4與下體7通過高強螺栓6連接；所述橡膠墊8和下體7通過粘結材料粘結固定；所述鋼板9與下體7通過高強螺栓6連接，裝置左右對稱。

本閉鎖裝置裝配完成后上體和下體在地震作用下產生水平位移，此時內本體4傳力給剪切銷3，剪切銷3此刻受力，在小震作用下起水平鎖定作用，當大地震來臨時剪切銷3被剪切斷裂，橡膠支座開始發揮作用，水平發生移動消耗能量，通過橡膠墊8預壓可以使內本體4產生豎向位移，避免支座來回移動時對內本體4移動的阻礙。