一種具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程、橋梁工程隔震技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]疊層橡膠隔震技術(shù)對減輕水平地震給建筑、橋梁結(jié)構(gòu)帶來的破壞具有重要的作用，其具有良好的水平變形能力和耗能效果，應(yīng)用于建筑、橋梁隔震層中能有效地隔阻地震的水平振動對建筑、橋梁的破壞，并在近年來的多次實(shí)際地震中得到了很好的考驗(yàn)。但疊層橡膠隔震支座的缺點(diǎn)是其在豎向不具有減震功能，從歷次大地震所測到的地震記錄來看，豎向地震在整個(gè)地震能量中占有不少份量，如何解決豎向隔震，尤其是對一些特重要的建筑物、橋梁及重要設(shè)備儀器設(shè)備的豎向隔震領(lǐng)域，一直是困擾整個(gè)隔震界的重大難題。
[0003]豎向隔震如果需要較好的隔震效果，則需要較小的豎向動剛度，但對于支座上部較大的重量而言，為安全起見，一般需要較大的豎向靜剛度，對三維隔震支座而言，其豎向隔震支座呈現(xiàn)一個(gè)比較矛盾的概念，既需要較大的豎向靜剛度大，又需要較小的豎向動剛度，如何解決此問題，成為三維隔震支座發(fā)展的一個(gè)重要瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種不僅在水平方向能夠起到隔震功能，同時(shí)在豎向也能起到隔震功能，并能提供較大的豎向靜剛度、較小的豎向動剛度的一種新型三維隔震裝置。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)該目的:
[0006]—種具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置，包括水平隔震構(gòu)件、過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺、豎向隔震構(gòu)件，所述水平隔震構(gòu)件、豎向隔震構(gòu)件分別設(shè)置于過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺的頂部和底部，還包括豎向阻尼元件、豎向靜態(tài)支撐，所述豎向阻尼元件、豎向靜態(tài)支撐均設(shè)置于過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺的底部，且與所述豎向隔震構(gòu)件平行設(shè)置。
[0007]進(jìn)一步的，所述豎向隔震構(gòu)件包括多個(gè)，間隔設(shè)置于過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺的底部。
[0008]作為優(yōu)選的，所述豎向隔震構(gòu)件的數(shù)量為三個(gè)，所述三個(gè)豎向隔震構(gòu)件之間相互呈120°夾角。
[0009]進(jìn)一步的，所述豎向阻尼元件、豎向靜態(tài)支撐包括多個(gè)，間隔設(shè)置于過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺的底部。
[0010]其中，所述豎向阻尼元件包括可伸縮的阻尼元件本體、上阻尼連接板、下阻尼連接板，所述阻尼元件本體的兩端分別設(shè)置有上銷釘、下銷釘，所述上銷釘與上阻尼連接板可轉(zhuǎn)動連接，所述下銷釘與下阻尼連接板可轉(zhuǎn)動連接。
[0011]其中，所述豎向靜態(tài)支撐包括套接設(shè)置的外筒和內(nèi)筒，所述內(nèi)筒的自由端伸入外筒的內(nèi)部，且具有一定的自由伸縮空間，所述內(nèi)筒上設(shè)置有用于防止外筒和內(nèi)筒過度擠壓的抗壓銷釘、以及用于防止外筒和內(nèi)筒過度拉伸的抗拉銷釘，所述外筒上設(shè)置有用于容置抗壓銷釘?shù)囊欢碎_口的擠壓槽、以及用于容置抗拉銷釘?shù)膬啥朔忾]的滑槽。
[0012]其中，所述抗壓銷釘包括設(shè)置于中間的第一彈簧，所述第一彈簧的兩端分別設(shè)置有實(shí)心圓柱體，所述抗拉銷釘包括設(shè)置于中間的第二彈簧，所述第二彈簧的兩端分別設(shè)置有楔形圓柱體，在擠壓狀態(tài)下，所述實(shí)心圓柱體與擠壓槽的封閉端抵接，在拉伸狀態(tài)下，所述楔形圓柱體的斜楔面的背部與滑槽的下端抵接。
[0013]其中，所述豎向隔震構(gòu)件包括頂部開口的外套筒，所述外套筒內(nèi)部設(shè)置有中導(dǎo)向桿，一內(nèi)套筒穿過該中導(dǎo)向桿并套設(shè)在外套筒的內(nèi)部，所述外套筒內(nèi)部還設(shè)置有厚層橡膠支座，所述厚層橡膠支座環(huán)繞套設(shè)在中導(dǎo)向桿的外周。
[0014]進(jìn)一步的，所述外套筒的底部還設(shè)置有用于固定所述中導(dǎo)向桿的內(nèi)底板，所述中導(dǎo)向桿的端部設(shè)置有用于阻擋所述內(nèi)套筒的緊固螺栓，所述厚層橡膠支座與外套筒的內(nèi)壁之間留有空隙。
[0015]其中，所述水平隔震構(gòu)件包括一隔震支座，所述隔震支座的頂部、底部分別設(shè)置有上連接板、下連接板；所述過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺包括平行設(shè)置的上平臺板、下平臺板，還包括設(shè)置在所述上平臺板與下平臺板之間的隔震支撐板，所述隔震支撐板上間隔設(shè)置有若干加強(qiáng)筋。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0017]1、本發(fā)明的具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置不僅在水平方向能夠起到隔震功能，同時(shí)在豎向也能起到隔震功能，另外其在水平及豎向隔震相互解耦，互不牽連，安全性高。
[0018]2、本發(fā)明的的具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置采用厚層橡膠支座，在豎向運(yùn)動時(shí)具有較小豎向剛度，從而有利于延長上部結(jié)構(gòu)的豎向周期，減小地震作用，同時(shí)所述豎向阻尼構(gòu)件可以通過消能進(jìn)一步減輕豎向地震作用，保證了上部結(jié)構(gòu)的安全性。
[0019]3、豎向隔震構(gòu)件中外套筒與內(nèi)套筒相對滑動、中間導(dǎo)向桿與內(nèi)套筒之間的相對滑動對其內(nèi)部的減震支座形成了很好的導(dǎo)向功能，保證豎向隔震構(gòu)件的穩(wěn)定性。
[0020]4、在僅有豎向荷載或遇到豎向超大地震時(shí)，豎向隔震構(gòu)件中的厚層橡膠支座由于被限制在一個(gè)被約束的三維環(huán)境中，在豎向被完全壓縮時(shí)，會提供較大的豎向抗壓剛度，保證了上部結(jié)構(gòu)的安全性。
[0021]5、本發(fā)明的具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置制作簡便、施工安裝、維護(hù)方便。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明的豎向阻尼元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明的豎向靜態(tài)支撐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明的抗壓銷釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為本發(fā)明的抗拉銷釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為本發(fā)明的豎向隔震構(gòu)件剖視圖。
[0028]圖7為本發(fā)明的水平隔震構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖8為本發(fā)明的過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中:1-水平隔震構(gòu)件，11-隔震支座，12-上連接板，13-下連接板，2-過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺，21-上平臺板，22-下平臺板，23-隔震支撐板，3-豎向隔震構(gòu)件，31-外套筒，32-中導(dǎo)向桿，33-內(nèi)套筒，34-厚層橡膠支座，35-內(nèi)底板，36-緊固螺栓，4-豎向阻尼元件，41-阻尼元件本體，42-上阻尼連接板，43-下阻尼連接板，44-上銷釘，45-下銷釘，5-豎向靜態(tài)支撐，51-外筒，52-內(nèi)筒，53-自由伸縮空間，54-抗壓銷釘，541-第一彈簧，542-實(shí)心圓柱體，55-抗拉銷釘，551-第二彈簧，552-楔形圓柱體，56-擠壓槽，57-滑槽。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]實(shí)施例1。
[0033]如圖1所示，本實(shí)施例的一種具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置，包括水平隔震構(gòu)件1、過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺2、豎向隔震構(gòu)件3，所述水平隔震構(gòu)件1、豎向隔震構(gòu)件3分別設(shè)置于過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺2的頂部和底部，還包括豎向阻尼元件4、豎向靜態(tài)支撐5，所述豎向阻尼元件4、豎向靜態(tài)支撐5均設(shè)置于過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺2的底部，且與所述豎向隔震構(gòu)件3平行設(shè)置。
[0034]本實(shí)施例的具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置不僅在水平方向能夠起到隔震功能，同時(shí)在豎向也能起到隔震功能，另外其在水平及豎向隔震相互解耦，互不牽連，安全性高；所述厚層橡膠支座34在豎向運(yùn)動時(shí)具有較小豎向剛度，從而有利于延長上部結(jié)構(gòu)的豎向周期，減小地震作用，而且在僅有豎向荷載或遇到豎向超大地震時(shí)，豎向隔震構(gòu)件3中的厚層橡膠支座34由于被限制在一個(gè)被約束的三維環(huán)境中，在豎向被完全壓縮時(shí)，會提供較大的豎向抗壓剛度，保證了上部結(jié)構(gòu)的安全性；所述豎向阻尼構(gòu)件可以通過消能進(jìn)一步減輕豎向地震作用，保證了上部結(jié)構(gòu)的安全性；豎向隔震構(gòu)件3中外套筒31與內(nèi)套筒33相對滑動、中間導(dǎo)向桿與內(nèi)套筒33之間的相對滑動對其內(nèi)部的減震支座形成了很好的導(dǎo)向功能，保證豎向隔震構(gòu)件3的穩(wěn)定性；該新型三維隔震裝置具有較大豎向靜剛度的新型三維隔震裝置制作簡便、施工安裝、維護(hù)方便。
[0035]進(jìn)一步的，所述豎向隔震構(gòu)件3的數(shù)量為三個(gè)，間隔設(shè)置于過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺2的底部，所述三個(gè)豎向隔震構(gòu)件3之間相互呈120°夾角，穩(wěn)定性高。
[0036]如圖2所示，所述豎向阻尼元件4包括可伸縮的阻尼元件本體41、上阻尼連接板42、下阻尼連接板43，所述阻尼元件本體41的兩端分別設(shè)置有上銷釘44、下銷釘45，所述上銷釘44與上阻尼連接板42可轉(zhuǎn)動連接，所述下銷釘45與下阻尼連接板43可轉(zhuǎn)動連接，所述的豎向阻尼構(gòu)件通過其上阻尼連接板42與過渡鋼結(jié)構(gòu)平臺2的下平臺板22相連，底部通過其下阻尼連接板43與隔震層底部結(jié)構(gòu)相連，在發(fā)生豎向地震時(shí)可以提供一定的阻尼耗能功能。
[0037]如圖3所示，所述豎向靜態(tài)支撐5包括套接設(shè)置的外筒51和內(nèi)筒52，所述內(nèi)筒52的自由端伸入外筒51的內(nèi)部，且具有一定的