一种可预设竖向早期刚度的三维隔震支座制造技术

本发明专利技术公开了一种可预设竖向早期刚度的三维隔震支座，该三维隔震支座包括上下依次串接的叠层橡胶隔震支座和竖向隔震支座；其特征在于，所述竖向隔震支座的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括数量分别至少为三根的两组预压钢索和两块浮动压板，其中，所述的两组预压钢索分别以直线状态分布于橡胶空气弹簧与导向套之间，且，一组预压钢索的一头分别固定在与驱动压板相邻的浮动压板上，另一头分别穿过与底座相邻的浮动压板固定在底座上；另一组预压钢索的一头分别固定在与底座相邻的浮动压板上，另一头分别穿过与驱动压板相邻的浮动压板固定在驱动压板上；将所述的两组预压钢索张紧，使橡胶空气弹簧始终夹持在两块浮动压板之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑防振动(或震动)装置，具体涉及一种由夹层钢板橡胶垫与竖向隔震支座串联的三维隔震装置。
技术介绍
隔震装置是设在建筑与基础之间的防震隔离装置。早期的隔震装置主要是由橡胶与薄钢板交替叠合构成的二维隔震支座(叠层橡胶隔震支座)，只能隔离地震波的水平分量。随着人们对地震多维特性认识的提高，三维隔震装置逐渐受到本领域研究者的重视。最常见的三维隔震装置就是由叠层橡胶隔震支座与既有的竖向隔震支座串联而成。公开号为CN102409777A的专利技术专利申请公开了一种结构三维隔震和抗倾覆装置，该装置的主体机构由叠层橡胶隔震支座14与弹簧隔震支座15串联构成，所述主体结构的上、下侧分别设置有上连接板1和下连接板18，其特征在于：所述上连接板1和下连接板18之间设置有绕主体结构四周错位均布的抗拉钢丝绳16，所述抗拉钢丝绳16沿水平方向的极限变形量大于主体机构的水平剪切弹性变形量。该专利申请所述方案虽然可提高三维隔震装置的抗拉强度,以抵御地震中高层建筑物的摇摆甚至倾覆所产生的巨大拉力，但仍然存在以下的不足：1、所述的弹簧隔震支座只能压缩耗能减震，不能拉伸耗能减震；2、所述的弹簧隔震支座不能预设早期刚度，不便于预设地震烈度降低隔震成本。公开号为CN1932324A的专利技术专利申请公开了一种“可调节碟形弹簧机械式减震阻尼器”，该阻尼器包括外壳、设在外壳内的载荷连接杆和两组碟形弹簧，所述，所述载荷连接杆的中部设有与之固连的调节齿轮，所述调节齿轮两侧的载荷连接杆上分别设有与载荷连接杆螺纹配合的左旋螺母和右旋螺母，所述两组碟形弹簧分别设在所述左旋螺母和右旋螺母的外侧，并分别被夹持在所述左旋螺母或右旋螺母与外壳端部的封板之间。只需拨转载荷连接杆上的调节齿轮，使所述左旋螺母和右旋螺母相互靠拢或远离即可调节两组碟形弹簧的预紧力从而调节阻尼器的阻尼系数，以满足不同频率和不同振幅的使用需求。然而该专利技术仍具有如下不足：1、所述载荷连接杆是在两组碟形弹簧的共同作用下保持平衡的，两组碟形弹簧的预紧力虽然能够调节，但是无论如何调节，两组碟形弹簧对载荷连接杆的作用力都是一组大小相等，方向相反的力，只需在载荷连接杆上施加任何外力都会破坏这种平衡，使两组碟形弹簧发生变形，所以所述的阻尼器无法预设早期刚度；2、该专利技术中必须配合使用两组碟形弹簧，才能在阻尼器受到压或拉荷载时都提供阻尼，这不仅造成了一定的浪费，还使得阻尼器的长度大大的增加。公开号为CN101457553A的专利技术专利申请公开了一种“弹簧刚度可调式调谐质量减振器”，该减振器是一种复合阻尼器，通过改变质量块的厚度改变其特征频率，通过改变粘滞阻尼器的工作介质的流量改变其阻尼比，通过改变弹簧的有效工作长度改变其刚度，其中改变弹簧的有效工作长度的手段有三种，一是采用固化材料将弹簧位于固化筒内的一段固化，二是往螺旋弹簧的中心内塞入约束块，并二者过盈配合，使与约束块接触的一段弹簧失效，三是在约束块表面设置螺旋状凸起，将螺旋状凸起卡在弹簧丝之间，使弹簧丝之间卡有螺旋状凸起的一段弹簧失效。由此可见，该专利申请方案中的弹簧虽然可改变刚度，但所述的弹簧不仅有效工作长度明显缩短，而且只能压缩耗能减振，不能拉伸耗能减振。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可预设竖向早期刚度的三维隔震支座，该三维隔震支座不仅既可压缩耗能减振，又可拉伸耗能减振，而且还保持了竖向隔震支座中弹簧的有效工作长度。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：一种可预设竖向早期刚度的三维隔震支座，该三维隔震支座包括上下依次串接的叠层橡胶隔震支座和竖向隔震支座；其中，所述的叠层橡胶隔震支座包括上连接板、下连接板、夹持在上下连接板之间的叠层橡胶垫和至少三根均布在叠层橡胶垫四周的抗拉钢索；所述抗拉钢索的一头固定在上连接板上，另一头固定在下连接板上，且上下两固定点的连线平行于所述叠层橡胶垫的中轴线；所述的竖向隔震支座包括底座，该底座的上表面设有向上延伸的导向套；所述导向套内部同轴设有弹簧，该弹簧的上头设有驱动压板；所述的叠层橡胶隔震支座的下连接板的中部向所述导向套内凹陷形成一凸起，该凸起的下端与所述的驱动压板固定连接；其特征在于，所述的弹簧为橡胶空气弹簧，该橡胶空气弹簧的外径小于导向套的内径，二者之间形成一环形空间；所述竖向隔震支座的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括数量分别至少为三根的两组预压钢索和两块浮动压板，其中，所述的两块浮动压板，一块设在所述驱动压板与橡胶空气弹簧之间，另一块设在底座与橡胶空气弹簧之间；所述的两组预压钢索分别绕导向套的轴线以直线状态对称分布于所述环形空间内，且，一组预压钢索的一头分别固定在与驱动压板相邻的浮动压板上，另一头分别穿过与底座相邻的浮动压板固定在底座上；另一组预压钢索的一头分别固定在与底座相邻的浮动压板上，另一头分别穿过与驱动压板相邻的浮动压板固定在驱动压板上；所述的浮动压板上在穿过所述预压钢索的位置分别设有穿过该预压钢索的通孔，该通孔的孔径大于所穿设的预压钢索的直径；所述的导向套与两块浮动压板之间分别采用动配合；张紧两组预压钢索，使两块浮动压板之间的距离等于将橡胶空气弹簧压缩至预设竖向早期刚度的长度；将所述抗拉钢索张紧，为叠层橡胶垫提供等于设计静载荷的预压力。上述方案中，所述的抗拉钢索和预压钢索可以是钢丝绳，也可以是预应力钢铰线。上述三维隔震支座竖向隔震的工作原理如下：当竖向动载荷沿导向套的轴线相对作用时，压力经由叠层橡胶隔震支座传递到驱动压板，使之下移压缩橡胶空气弹簧；当动载荷沿导向套的轴线相背作用时，拉力经由抗拉钢索传递到驱动压板，驱动压板上移，而两组预压钢索则分别牵拉两块浮动压板相对移动压缩橡胶空气弹簧。由此可见，轴向动载荷无论相对还是相背作用在三维隔震支座上，都能压缩橡胶空气弹簧，使其发生弹性变形而耗能。由上述工作原理可见，工作过程中所述的预压钢索与所述浮动压板上的通孔的孔壁不能产生摩擦，否则就会干扰浮动压板的上下移动，因此所述通孔直径比所述预压钢索的直径大多少，应以不干扰和影响浮动压板的上下移动为宜。本专利技术所述的可预设竖向早期刚度的三维隔震支座，其中所述的预压钢索两头可采用常规的方法锚固，也可采用类似于吊环螺钉或由钢筋弯曲的U形构件系接固定，因此，如果将所述的预压钢索的两头都采用锚固或吊环螺钉系接固定死，那么要达到预设竖向早期刚度的目的，就必须预先计算并严格控制所述预压钢索的长度才能预设的张力，进而达到预设竖向早期刚度的目的。但是，在实际生产调试过程中，要采用控制所述预压钢索长度的方法达到预设竖向早期刚度的目的则存在下述两大难题，一是锚固或系接的过程会产生误差，二是即使控制了锚固或系接的过程所产生误差，但预压钢索在切断、放置过程中还会导致其特性参数的变化。为了解决上述技术难题，本专利技术的一个改进方案是：所述竖向隔震支座的两组预压钢索的另一头采用钢索自锁锚具分别固定在驱动压板和底座上；所述的钢索自锁锚具由安装孔、夹爪和防松螺栓构成，其中，所述的安装孔设在驱动压板或底座上；所述的安装孔由一段锥孔和一段螺纹孔组成，其中所述锥孔位于靠近浮动压板的一侧，且尖头指向浮动压板，所述螺纹孔位于远离浮动压板的一侧；所述的夹爪为与所述锥孔相匹配圆锥形，并由3～5瓣组成，其体内沿轴线设有夹持预压钢索的装夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可预设竖向早期刚度的三维隔震支座，该三维隔震支座包括上下依次串接的叠层橡胶隔震支座和竖向隔震支座；其中，所述的叠层橡胶隔震支座包括上连接板、下连接板、夹持在上下连接板之间的叠层橡胶垫和至少三根均布在叠层橡胶垫四周的抗拉钢索；所述抗拉钢索的一头固定在上连接板上，另一头固定在下连接板上，且上下两固定点的连线平行于所述叠层橡胶垫的中轴线；所述的竖向隔震支座包括底座，该底座的上表面设有向上延伸的导向套；所述导向套内部同轴设有弹簧，该弹簧的上头设有驱动压板；所述的叠层橡胶隔震支座的下连接板的中部向所述导向套内凹陷形成一凸起，该凸起的下端与所述的驱动压板固定连接；其特征在于，所述的弹簧为橡胶空气弹簧，该橡胶空气弹簧的外径小于导向套的内径，二者之间形成一环形空间；所述竖向隔震支座的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括数量分别至少为三根的两组预压钢索和两块浮动压板，其中，所述的两块浮动压板，一块设在所述驱动压板与橡胶空气弹簧之间，另一块设在底座与橡胶空气弹簧之间；所述的两组预压钢索分别绕导向套的轴线以直线状态对称分布于所述环形空间内，且，一组预压钢索的一头分别固定在与驱动压板相邻的浮动压板上，另一头分别穿过与底座相邻的浮动压板固定在底座上；另一组预压钢索的一头分别固定在与底座相邻的浮动压板上，另一头分别穿过与驱动压板相邻的浮动压板固定在驱动压板上；所述的浮动压板上在穿过所述预压钢索的位置分别设有穿过该预压钢索的通孔，该通孔的孔径大于所穿设的预压钢索的直径；所述的导向套与两块浮动压板之间分别采用动配合；张紧两组预压钢索，使两块浮动压板之间的距离等于将橡胶空气弹簧压缩至预设竖向早期刚度的长度；将所述抗拉钢索张紧，为叠层橡胶垫提供等于设计静载荷的预压力。...

【技术特征摘要】
1.一种可预设竖向早期刚度的三维隔震支座，该三维隔震支座包括上下依次串接的叠层橡胶隔震支座和竖向隔震支座；其中，所述的叠层橡胶隔震支座包括上连接板、下连接板、夹持在上下连接板之间的叠层橡胶垫和至少三根均布在叠层橡胶垫四周的抗拉钢索；所述抗拉钢索的一头固定在上连接板上，另一头固定在下连接板上，且上下两固定点的连线平行于所述叠层橡胶垫的中轴线；所述的竖向隔震支座包括底座，该底座的上表面设有向上延伸的导向套；所述导向套内部同轴设有弹簧，该弹簧的上头设有驱动压板；所述的叠层橡胶隔震支座的下连接板的中部向所述导向套内凹陷形成一凸起，该凸起的下端与所述的驱动压板固定连接；其特征在于，所述的弹簧为橡胶空气弹簧，该橡胶空气弹簧的外径小于导向套的内径，二者之间形成一环形空间；所述竖向隔震支座的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括数量分别至少为三根的两组预压钢索和两块浮动压板，其中，所述的两块浮动压板，一块设在所述驱动压板与橡胶空气弹簧之间，另一块设在底座与橡胶空气弹簧之间；所述的两组预压钢索分别绕导向套的轴线以直线状态对称分布于所述环形空间内，且，一组预压钢索的一头分别固定在与驱动压板相邻的浮动压板上，另一头分别穿过与底座相邻的浮动压板固定在底座上；另一组预压钢索的一头分别固定在与底座相邻的浮动压板上，另一头分别穿过与驱动压板相邻的浮动压板固定在驱动压板上；所述的浮动压板上在穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈珊，胡济福，胡济全，
申请(专利权)人：安徽信泽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34