具有弧形轨道的三向隔震台座制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有弧形轨道的三向隔震台座，包括底板、底部弧形轨道、中部支承转换装置、外侧钢箱及顶板，所述底部弧形轨道的一端与所述底板连接并沿轨道的纵向长度向上弯曲，所述底部弧形轨道通过所述中部支承转换装置和外侧钢箱与所述顶板连接，所述外侧钢箱浮放在所述底板上并与所述顶板连接，所述中部支承转换装置的两端分别与所述底部弧形轨道和顶板连接。本实用新型专利技术解决了同步降低水平向和竖向地震作用的问题，达到了对必须实现三向隔震的结构和设备及馆藏文物提供隔震以保障其在地震作用下安全的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及结构和设备及馆藏文物领域，具体涉及一种具有弧形轨道的三向隔震台座。
技术介绍
中国地处两条主要的地震带-欧亚地震带和环太平洋地震带之间，是世界上遭受到地震危害最为严重的国家之一。历史上，在长江三角洲和珠江三角洲曾经多次发生6级以上的强震，在京津环渤海地区，近300年来，平均每44年就发生一次7级以上的大地震。随着城市化进程的加快，大量的国民财富快速的向城市及城市群地区集中。而我国三分之一以上的已建或拟建的城市群位于可能会发生7级以上大地震的地区。城市内结构、设备和馆藏文物的破坏而引起的经济损失和人员伤亡将对国家安全和社会稳定造成巨大的冲击。地震是由于地壳岩层处于复杂的应力状态中，随着地壳的不断变化，地应力的作用超过某处岩层的极限强度时，岩层就会发生突然的断裂和错动，从而引起震动，并以弹性波的形式传到地表，引起地表附近的具有一定质量的物体产生惯性力，当物体本身具有的抵抗这种惯性作用的抗震能力不足时，物体发生破坏。而当地震动的卓越周期和物体的自振周期比较接近时，物体的破坏就将更加严重。而通过对物体设置一定的隔震装置可以显著改变物体的自振周期，从而避开地震的卓越周期，从而显著的降低作用于物体的惯性力，减小物体在地震作用下的破坏，增加物体在地震下的安全。传统的减隔震技术一般分为两大类：一类是通过隔震装置的设置来延长结构的自振周期，降低上部结构的地震反应；另一类是通过在结构与基础的连接处设置耗能的装置，消耗地震对结构的能量输入，从而减小输入到结构中的地震能量，降低地震作用的破坏。目前这两种减隔震技术均取得了较好的应用，但上述两种技术都是以减小水平向地震作用为目的，因此这两种技术仅适用于那些对竖向不敏感的结构或者是不需要进行竖向隔震的结构，因此上述技术仅能够满足水平隔震的需要，还存在着较大的缺陷和隐患。但是历次地震后的调查分析都发现，竖向地震对结构的影响和危害是不容忽视的，在某些情况下，竖向地震作用甚至起控制作用，而传统减隔震技术一般都是针对水平方向进行减隔震，因此不满足竖向隔震的需求，甚至于在一定的条件下，这种隔震技术还会对竖向地震产生放大作用，给结构的地震安全性带来巨大的威胁。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供一种能够实现竖向和水平向同时隔震的具有弧形轨道的三向隔震台座。为达上述目的，本技术的具有弧形轨道的三向隔震台座，包括底板、底部弧形轨道、中部支承转换装置、外侧钢箱及顶板，所述底部弧形轨道的一端与所述底板连接并沿轨道的纵向长度向上弯曲，所述底部弧形轨道通过所述中部支承转换装置和外侧钢箱与所述顶板连接，所述外侧钢箱浮放在所述底板上并与所述顶板连接，所述中部支承转换装置的两端分别与所述底部弧形轨道和顶板连接。上述的具有弧形轨道的三向隔震台座，其三向隔震原理是利用弧形轨道延长结构和设备及馆藏文物的竖向自振周期，避开地震作用的卓越周期，减小地震作用；利用弧形轨道延长结构和设备及馆藏文物的水平自振周期，避开地震作用的卓越周期，减小地震作用，实现了在水平和竖向同时隔震的目的。较佳的，所述的底部弧形轨道在两个相互垂直的水平方向上均匀布置，根据结构和设备及馆藏文物的自振周期选择不同的曲率，以延长上述物体的自振周期。较佳的，所述的中部支承转换装置包括底部滑动轴、斜向导杆、顶部滑动轴及顶部耳板，所述底部滑动轴内置于弧形轨道内并与斜向导杆连接，所述斜向导杆穿过外侧钢箱并通过顶部滑动轴与顶部耳板连接，所述顶板耳板与顶板固定连接。较佳的，所述外侧钢箱的外侧四周预留安转孔以便斜向导杆穿过，并能够保证斜向导杆的自由转动。较佳的，所述底部弧形轨道设置八个，每个水平方向设置四个。较佳的，所述支承转换装置分别设置八个，在每个水平方向设置四个。与现有技术相比较，采用上述技术方案的本技术具有的优点在于：本技术解决了实现水平隔震的同时实现竖向隔震的问题，达到了对必须实现水平向和竖向隔震的结构和设备及馆藏文物提供三向隔震保护的目的，最大限度地将地震作用向被保护的结构和设备及馆藏文物的传递路径“切断”或削弱，延长被保护的结构和设备及馆藏文物的自振周期，避开地震作用的卓越周期，达到降低地震作用从而保护结构和设备及馆藏文物的目的。附图说明图1为本技术整体轴测图；图2为本技术整体正视图；图3为本技术整体俯视图；图4为本技术轴测图(去除顶板)；图5为本技术正视图(去除顶板)；图6为本技术俯视图(去除顶板)；图7为本技术的中部支承转换装置侧视图。附图标记说明：1-底板；2-底部弧形轨道；3-底部滑动轴；4-斜向导杆；5-外侧钢箱；6-顶板；7-顶部耳板；8-顶部滑动轴。具体实施方式下面主要结合附图及具体实施例对本技术具有弧形轨道的三向隔震台座进一步详细的说明。如图1至图7所示，一实施例的一种具有弧形轨道的三向隔震台座，包括底板1、底部弧形轨道2、中部支承转换装置和顶板6，所述底部弧形轨道2的一端与底板1连接并沿轨道2的纵向长度向上弯曲，所述底部弧形轨道2通过中部支承转换装置和外侧钢箱5与顶板6进行连接，所述外侧钢箱5浮放在底板1上并与顶板6进行连接，所述中部支承转换装置的两端分别与底部弧形轨道2和顶板6进行连接，所述的中部支承转换装置包括底部滑动轴3、斜向导杆4、顶部滑动轴8及顶部耳板7，所述底部滑动轴3内置于底部弧形轨道2内并与斜向导杆4进行连接，所述斜向导杆4穿过外侧钢箱5并通过顶部滑动轴8与顶部耳板7进行连接，所述顶部耳板7与顶板6进行固定连接。所述底部弧形轨道设置八个，每个水平方向设置四个，所述支承转换装置分别设置八个，在每个水平方向设置四个。结构和设备及馆藏文物可直接与顶板6固定连接，非地震状态时竖向荷载作用下结构通过中部支承转换装置达到受力平衡；水平荷载作用下结构在弧形轨道上滑动，并且也可以通过外侧钢箱在底板上进行滑动。地震作用发生时，竖向地震产生的幅值不断变化的压力通过斜杆在底部弧形轨道上的往复滑动削弱，并且底部弧形轨道的设置延长了结构和设备及馆藏文物的竖向自振周期，使得结构和设备及馆藏文物的竖向自振周期远离地震动的卓越周期，从而大幅度减小竖向地震作用；水平向地震动产生的幅值不断变化的压力通过斜向导杆在底部弧形轨道的滑动和外侧钢箱在底板上的滑动而削弱，并且底部弧形轨道的设置延长了结构和设备及馆藏文物的水平向自振周期，使得结构和设备及馆藏文物的水平向自振周期远离地震动的卓越周期，从而大幅度减小水平向地震作用；地震发生后，结构重新达到受力平衡。以上说明对本技术而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有弧形轨道的三向隔震台座，其特征在于：包括底板、底部弧形轨道、中部支承转换装置、外侧钢箱及顶板，所述底部弧形轨道的一端与所述底板连接并沿轨道的纵向长度向上弯曲，所述底部弧形轨道通过所述中部支承转换装置和外侧钢箱与所述顶板连接，所述外侧钢箱浮放在所述底板上并与所述顶板连接，所述中部支承转换装置的两端分别与所述底部弧形轨道和顶板连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有弧形轨道的三向隔震台座，其特征在于：包括底板、底部弧形轨道、中部支承转换装置、外侧钢箱及顶板，所述底部弧形轨道的一端与所述底板连接并沿轨道的纵向长度向上弯曲，所述底部弧形轨道通过所述中部支承转换装置和外侧钢箱与所述顶板连接，所述外侧钢箱浮放在所述底板上并与所述顶板连接，所述中部支承转换装置的两端分别与所述底部弧形轨道和顶板连接。2.根据权利要求1所述的具有弧形轨道的三向隔震台座，其特征在于：所述底部弧形轨道在两个相互垂直的水平方向上均匀布置，根据结构和设备及馆藏文物的自振周期选择不同的曲率。3.根据权利要求1所述的具有弧形轨道的三向隔震台座，其特征在于：所述中部支承转...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂桂波，张辰啸，于志伟，戴君武，
申请(专利权)人：中国地震局工程力学研究所，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23