專利名稱：可限位的組裝式橡膠隔震墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可限位的組裝式橡膠隔震墊。
背景技術(shù)：
地震給各種建筑結(jié)構(gòu)及設(shè)備帶來嚴(yán)重破壞，將導(dǎo)致整個(gè)社會(huì)生活陷入癱瘓?；A(chǔ) 隔震技術(shù)是目前工程中應(yīng)用最多的一種減震控制技術(shù)，它是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的一項(xiàng)新 技術(shù)?；A(chǔ)隔震可以分為夾層橡膠墊隔震裝置、鉛芯橡膠支座、滾珠(或滾軸)隔震、懸掛 基礎(chǔ)隔震、搖擺支座隔震、滑動(dòng)支座隔震等多種，其中橡膠支座隔震技術(shù)是隔震技術(shù)中應(yīng)用 最廣、技術(shù)最成熟的一種，它具有減震機(jī)理明確、減震效果顯著、施工與安裝方便等特點(diǎn)，而 且已有多項(xiàng)工程在實(shí)際地震中經(jīng)受考驗(yàn)，正受到越來越多國家的重視。隔震結(jié)構(gòu)是通過隔震層將地震作用隔離從而保護(hù)上部結(jié)構(gòu)的一種被動(dòng)減震結(jié)構(gòu) 形式。隔震結(jié)構(gòu)主要是通過延長結(jié)構(gòu)的基本周期而使得進(jìn)入上部結(jié)構(gòu)的加速度大大降低， 從而達(dá)到隔離地震的目的。
世界上首座使用鉛芯橡膠支座的建筑是1971年在新西蘭建造的惠靈頓William Clayton大樓，這是一座四層高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)辦公樓，緊靠惠靈頓斷層。1972年日本建 成第一座現(xiàn)代隔震建筑，是一座兩層民宅。1975年，美國建成的加州圣丁司法事物中心是美 國的第一座隔震建筑，也是世界上第一座采用高阻尼橡膠隔震支座的建筑。如今鉛芯橡膠墊的優(yōu)點(diǎn)已得到廣泛的認(rèn)同，許多國家都采用這項(xiàng)技術(shù)設(shè)計(jì)建造樓 房、橋梁等建筑物?，F(xiàn)在，日本基礎(chǔ)隔震建筑不僅用于中層、低層，而且隨著對基礎(chǔ)隔震高層 和超高層建筑的需求，日本近期建成或正在建造一批基礎(chǔ)隔震高層和超高層建筑，如東京 杉并花園城、大阪DT辦公樓、大阪楠葉塔樓城。聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織(UNIDO)將它列入了 發(fā)展中國家低價(jià)格住房天然橡膠隔震系統(tǒng)研究項(xiàng)目，在中國的廣東汕頭、印度尼西亞的爪 哇島、意大利的Reggio Calabria和智利的圣地亞哥各建成示范性房屋。鉛芯橡膠墊還被 用于建筑物的加固。美國猶他州鹽湖政府大樓是一所建于1794年的五層無配筋磚石結(jié)構(gòu) 建筑，離Wasatch斷層只有3km，很容易為地震所破壞。該樓就采用了在基礎(chǔ)下組合安裝合 成橡膠支座與鉛芯橡膠支座隔震的加固方案。新西蘭議會(huì)大樓是用鉛心橡膠墊加固建筑物 的另一個(gè)重要例子。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，隔震研究逐漸在我國得到重視，夾層橡膠墊技術(shù)逐漸為眾 多學(xué)者認(rèn)識(shí)研究。同時(shí)，針對我國的國情，研究的重點(diǎn)集中在以砌體結(jié)構(gòu)為主要應(yīng)用對象 的隔震結(jié)構(gòu)上。橡膠支座技術(shù)應(yīng)用情況有1993年在河南安陽用自主開發(fā)的鉛芯橡膠支 座建造的一座底框住宅樓。1994年，又在四川冕寧建成一座八層框架隔震綜合樓。1995 年 1996年又陸續(xù)在廣東、云南、四川、陜西等地興建了一批隔震建筑。從1995年開始，橡 膠支座隔震建筑開始在各地推廣，建筑面積明顯增加。這些隔震建筑取得了較好的效果。 GB5001122001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的第十二章對隔震結(jié)構(gòu)做了較為詳盡的規(guī)定?？梢钥闯?，采用橡膠隔震支座的隔震體系在試驗(yàn)與理論研究及工程應(yīng)用方面正在 世界多個(gè)國家迅速發(fā)展，這種隔震體系主要采用橡膠隔震支座作為隔震裝置，單獨(dú)或與阻尼器共同作用，形成有效隔震層，吸收并消耗地震能量。但是目前的橡膠隔震支座是針對特定結(jié)構(gòu)或設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，沒有考慮到結(jié)構(gòu) 或設(shè)備的類型及構(gòu)造的多樣性，因此有必要提出一種成本低，能批量生產(chǎn)，可以針對不同的 結(jié)構(gòu)或設(shè)備進(jìn)行組裝，而且還可以限制結(jié)構(gòu)或者設(shè)備在罕遇地震下位移的隔震系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
基于目前現(xiàn)有的橡膠隔震墊類型，本發(fā)明的目的在于提出一種可限位的組裝式橡 膠隔震墊。本發(fā)明制作標(biāo)準(zhǔn)化，連接方式簡單，現(xiàn)場組裝方便，并可以起到很好的抗震效果， 特別是在罕遇地震下，還可以有效防止結(jié)構(gòu)或設(shè)備的位移過大。本發(fā)明提出的可限位的組裝式橡膠隔震墊，包括上端板1、限位棒2、鋼板3、下端 板4和橡膠隔震單元5，其中鋼板3依次疊放組成中間疊層鋼板，中間疊層鋼板的中心開有限位孔7，中間疊層 鋼板中心對稱布置有螺栓孔6，相鄰的鋼板3之間設(shè)有橡膠隔震單元5，橡膠隔震單元5位 于該螺栓孔6處；上端板1的四周布置有錨栓孔，按中心對稱布置有螺栓孔6，橡膠隔震單元5位于 該螺栓孔6處；下端板4的中心開有螺孔9，四周布置有錨栓孔8，按中心對稱布置有螺栓孔6 ；限位棒2 —端依次插入中間疊層鋼板3的限位孔和下端板4的螺孔；螺栓依次插入上端板1的螺栓孔、中間疊層鋼板的螺栓孔和下端板4的螺栓孔。本發(fā)明中，限位棒2與中間疊層鋼板的限位孔孔壁之間留有一定的間隙。本發(fā)明中，限位棒2另一端與下端板4底部之間留有一定間隙。本發(fā)明中，下端板4中部的螺孔直徑與限位棒2底部截面大小一致。本發(fā)明中，限位棒2截面由下向上逐漸變小。本發(fā)明中，橡膠隔震單元5可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)，不需特別定制，成本較低。 中間疊層鋼板以及上、下端板的形狀可以根據(jù)變壓器的尺寸及結(jié)構(gòu)選用不同的形狀和標(biāo) 準(zhǔn)，限位棒的高度也是根據(jù)需要選用。本發(fā)明中，每兩層鋼板之間安裝若干個(gè)橡膠隔震單元，排列方式為中心對稱，通過 螺栓固定；中部疊層鋼板中部開有圓孔，稱之為限位孔，限位孔半徑減去限位棒在與該層鋼 板對應(yīng)高度的半徑，則為隔震墊最大可以發(fā)生的側(cè)移；限位棒截面由下向上逐漸變小，并與 開孔之間有適度的間隙，限位棒的直徑和取材主要取決于結(jié)構(gòu)或設(shè)備在罕遇地震作用下所 受的底部剪力大小。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有有益的效果是，本發(fā)明采用組裝方式，可以標(biāo)準(zhǔn)化生 產(chǎn)，成本低，不需要對每個(gè)結(jié)構(gòu)或設(shè)備進(jìn)行具體分析，再去定制隔震墊，有利于推廣通過；另 外加入限位單元，可以防止結(jié)構(gòu)或設(shè)備產(chǎn)生過大位移。


圖1是可限位的組裝式橡膠隔震墊的下端板平面圖。圖2是可限位的組裝式橡膠隔震墊的層疊鋼板平面圖。 圖3是可限位的組裝式橡膠隔震墊的上端板平面圖。
圖4是可限位的組裝式橡膠隔震墊組裝后的結(jié)構(gòu)圖示。其中(a)為下端板固定 限位棒的結(jié)構(gòu)圖示，(b)為去掉上端板的橡膠隔震墊結(jié)構(gòu)圖示，(c)為可限位的組裝式隔震 墊的整體結(jié)構(gòu)圖示。圖中標(biāo)號(hào)1為上端板，2為限位棒，3為鋼板，4為下端板，5為橡膠隔震單元，6為 螺栓孔，7為限位孔，8為錨栓孔，9為下端板上的螺孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做以進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1 如圖1所示，在可限位的組裝式橡膠隔震墊中，下端板4呈八角形結(jié)構(gòu)， 其邊上對稱分布的四個(gè)錨栓孔6，用來和基礎(chǔ)錨固；另外的四組按對稱中心分布的螺栓孔 用來固定橡膠隔震單元5 ；下端板的中心位置有一個(gè)螺孔9，用來固定限位棒2，該螺孔9面 積與限位棒2底部截面大小一致。如圖2所示，在可限位的組裝式橡膠隔震墊中，中間疊層鋼板是由若干鋼板3依次 疊加而成，每兩層鋼板3之間安裝有橡膠隔震單元5，每塊鋼板3上均有有四組螺栓孔用來 固定高阻尼的橡膠隔震單元5 ；中間部分的開孔即為限位孔7，以容納隔震墊在多遇地震下 的水平位移。如圖3所示，在可限位的組裝式橡膠隔震墊中，上端板1呈八角形結(jié)構(gòu)，其邊上對 稱分布的四個(gè)錨栓孔6，用來和結(jié)構(gòu)或設(shè)備底部錨固；另外的四組按對稱中心分布的螺栓 孔用來固定高阻尼的橡膠隔震單元5 ；上端板1與下端板4的區(qū)別在于中央無安裝限位棒2 的螺孔。如圖4所示，在可限位的組裝式橡膠隔震墊中，下端板4中央固定限位棒2，限位 棒2的外邊緣與中間疊層鋼板上的限位孔7孔壁之間有一定距離，而且限位棒2的頂端與 上端板1之間有空隙，以容納由于結(jié)構(gòu)或設(shè)備自重造成橡膠墊豎向變形；中間疊層鋼板的 組裝都是重復(fù)工作。中間疊層鋼板上的限位孔7孔壁與限位棒2外邊緣的間隙大小可以根據(jù)隔震層在 多遇地震作用下的最大水平位移取值，并不超過設(shè)備在地震中所能承受的最大位移。由于中間疊鋼板上限位孔7與限位棒2之間存在間隙，在多遇地震作用下，隔震層 水平位移小于該間隙時(shí)，限位棒2不起作用，此時(shí)隔震層的水平剛度較小，隔震結(jié)構(gòu)自振周 期較大，上部結(jié)構(gòu)可得較好的減 震效果。在罕遇地震作用下，隔震層水平位移大于孔壁與限 位棒2之間的間隙時(shí)，限位棒2與中間疊層鋼板接觸，限位棒2受力彎曲，成為懸臂彎曲結(jié) 構(gòu)，提供水平阻尼力，限制隔震墊繼續(xù)發(fā)生水平位移。
權(quán)利要求
一種可限位的組裝式橡膠隔震墊，包括上端板(1)、限位棒(2)、鋼板單元(3)、下端板(4)和橡膠隔震單元(5)，其特征在于鋼板單元(3)依次疊放組成中間疊層鋼板，中間疊層鋼板的中心開有限位孔(7)，中間疊層鋼板中心對稱布置有螺栓孔(6)，相鄰的鋼板(3)之間設(shè)有橡膠隔震單元(5)，橡膠隔震單元(5)位于該螺栓孔(6)處；中間疊層鋼板的頂部放置有上端板(1)，底部放置有下端板(4)，上端板(1)和下端板(4)的四周開有錨栓孔(8)和螺栓孔(6)，中間疊層鋼板與上下端板之間設(shè)有橡膠隔震單元(5)，橡膠隔震單元(5)位于該螺栓孔(6)處；下端板(4)的中心開有螺孔(9)，限位棒(2)一端依次插入中間疊層鋼板(3)的限位孔(7)和下端板(4)的螺孔，并固定于下端板(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可限位的組裝式橡膠隔震墊，其特征在于限位棒)2)與中間 疊層鋼板的限位孔(7)孔壁之間留有一定的間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可限位的組裝式橡膠隔震墊，其特征在于限位棒(2)的一端 與上端板(1)底部之間留有一定間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可限位的組裝式橡膠隔震墊，其特征在于下端板(4)中心的 螺孔直徑與限位棒(2)底部截面大小一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可限位的組裝式橡膠隔震墊，其特征在于限位棒(2)截面由 下向上逐漸變小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可限位的組裝式橡膠隔震墊，包括有限位棒、小型橡膠隔震單元、疊層鋼板和端板，每兩層鋼板之間固定若干個(gè)小型橡膠隔震單元，限位棒為截面漸變的軟鋼棒，其截面大的一端固定在下端板上，從下至上依次穿過中間疊層鋼板上的限位孔。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)尺寸可變、耗能能力可調(diào)、適用范圍廣、制造工藝簡單、運(yùn)輸方便和應(yīng)用靈活的優(yōu)點(diǎn)，適合工廠標(biāo)準(zhǔn)化大批量生產(chǎn)和現(xiàn)場按需選配安裝，可適用于結(jié)構(gòu)及設(shè)備抗震，尤其是一些負(fù)載小、現(xiàn)場調(diào)試頻繁的特種工業(yè)設(shè)備的抗震、減震及隔震。
文檔編號(hào)E04H9/02GK101839026SQ20101011744
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者朱瑞元, 謝強(qiáng) 申請人:同濟(jì)大學(xué)