一种可预设竖向初始刚度的三维隔震装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可预设竖向初始刚度的三维隔震装置，该三维隔震装置包括相互串接的竖向隔震支座和叠层橡胶隔震支座；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，该反压装置包括三根以上的预压钢丝绳、与预压钢丝绳数量相等的钢丝绳变向元件和一块浮动反压钢板，其中所述的预压钢丝绳呈折线状态，且每一根预压钢丝绳的一头绕所述的导向套的轴线对称固定在浮动反压钢板上，另一头穿绕过相对的一个钢丝绳变向元件后折回，然后从该预压钢丝绳在浮动反压钢板上的固定点旁穿过浮动反压钢板固定在所述底座上；将预压钢丝绳张紧至预设竖向初始刚度所需张力，使碟形弹簧组始终夹持在驱动压板与浮动反压钢板之间。

【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初始刚度，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初始刚度；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初始刚度的三维隔震装置，该三维隔震装置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碟形弹簧组的有效工作长度。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：一种可预设竖向初始刚度的三维隔震装置，该三维隔震装置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丝绳；所述抗拉钢丝绳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碟形弹簧组，该碟形弹簧组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下表面的中部向所述导向套内延伸一凸起，该凸起与所述的驱动压板固定连接；所述碟形弹簧组由一组碟形弹簧叠合组成；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，该反压装置包括三根以上的预压钢丝绳、与预压钢丝绳数量相等的钢丝绳变向元件和一块浮动反压钢板，其中，所述的浮动反压钢板设在碟形弹簧组与底座之间；所述的钢丝绳变向元件绕所述的导向套的轴线对称固定所述的驱动压板上；所述的预压钢丝绳以折线状态分布在碟形弹簧组的中心孔内，且每一根预压钢丝绳的一头绕所述的导向套的轴线对称固定在浮动反压钢板上，另一头穿绕过相对的的一个钢丝绳变向元件后折回，然后从该预压钢丝绳在浮动反压钢板上的固定点旁穿过浮动反压钢板固定在所述底座上；所述的浮动反压钢板上，在每一根预压钢丝绳穿过位置均设有穿过预压钢丝绳的通孔，该通孔的孔径大于所述预压钢丝绳的直径；将预压钢丝绳张紧至预设竖向初始刚度所需张力，使所述的碟形弹簧组始终夹持在驱动压板与浮动反压钢板之间；将所述抗拉钢丝绳张紧为叠层橡胶垫提供等于设计静载荷的预压力。上述三维隔震装置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，使之下移压缩碟形弹簧组；当动载荷沿导向套的轴线相背作用时，拉力经由抗拉钢丝绳传递到驱动压板，驱动压板上移，而预压钢丝绳则通过钢丝绳变向元件反向吊起浮动反压钢板压缩碟形弹簧组。由此可见，轴向动载荷无论相对还是相背作用在三维隔震装置上，都能压缩碟形弹簧组，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丝绳与所述浮动反压钢板上的通孔的孔壁不能产生摩擦，否则就会干扰浮动反压钢板的上下移动，因此所述通孔直径比所述预压钢丝绳的直径大多少，应以不干扰和影响浮动反压钢板的上下移动为宜。上述方案中，所述的钢丝绳变向元件为常见的定滑轮或类似变向功能的吊环形构件，如吊环螺钉、U形构件等。本专利技术所述的可预设竖向初始刚度的三维隔震装置，其中所述的预压钢丝绳两头可采用焊接固定，也可采用类似吊环螺钉系接固定，但是，如果两头都采用焊接或吊环螺钉系接固定死，那么要达到预设初始刚度的目的，就必须预先计算并严格控制所述预压钢丝绳的长度才能预设张力，进而达到预设初始刚度的目的。但是，在实际生产调试过程中，要采用控制所述预压钢丝绳长度的方法达到预设初始刚度的目的则存在下述两大难题，一是焊接或系接的过程会产生误差，二是即使控制了焊接或系接的过程所产生误差，但钢丝绳在切断、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预压钢丝绳的另一头由钢丝绳自锁锚具固定在底座上；所述的钢丝绳自锁锚具由安装孔、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导向套的一侧，且尖头指向所述导向套内，所述螺纹孔位于远离导向套的另一侧；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丝绳的装夹孔；所述的防松螺栓与所述螺纹孔相匹配，且体内沿轴线设有直径大于相应的预压钢丝绳直径的圆孔；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可预设竖向初始刚度的三维隔震装置，该三维隔震装置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丝绳；所述抗拉钢丝绳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碟形弹簧组，该碟形弹簧组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下表面的中部向所述导向套内延伸一凸起，该凸起与所述的驱动压板固定连接；所述碟形弹簧组由一组碟形弹簧叠合组成；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，该反压装置包括三根以上的预压钢丝绳、与预压钢丝绳数量相等的钢丝绳变向元件和一块浮动反压钢板，其中，所述的浮动反压钢板设在碟形弹簧组与底座之间；所述的钢丝绳变向元件绕所述的导向套的轴线对称固定所述的驱动压板上；所述的预压钢丝绳以折线状态分布在碟形弹簧组的中心孔内，且每一根预压钢丝绳的一头绕所述的导向套的轴线对称固定在浮动反压钢板上，另一头穿绕过相对的的一个钢丝绳变向元件后折回，然后从该预压钢丝绳在浮动反压钢板上的固定点旁穿过浮动反压钢板固定在所述底座上；所述的浮动反压钢板上，在每一根预压钢丝绳穿过位置均设有穿过预压钢丝绳的通孔，该通孔的孔径大于所述预压钢丝绳的直径；将预压钢丝绳张紧至预设竖向初始刚度所需张力，使所述的碟形弹簧组始终夹持在驱动压板与浮动反压钢板之间；将所述抗拉钢丝绳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】
1.一种可预设竖向初始刚度的三维隔震装置，该三维隔震装置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丝绳；所述抗拉钢丝绳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碟形弹簧组，该碟形弹簧组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下表面的中部向所述导向套内延伸一凸起，该凸起与所述的驱动压板固定连接；所述碟形弹簧组由一组碟形弹簧叠合组成；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，该反压装置包括三根以上的预压钢丝绳、与预压钢丝绳数量相等的钢丝绳变向元件和一块浮动反压钢板，其中，所述的浮动反压钢板设在碟形弹簧组与底座之间；所述的钢丝绳变向元件绕所述的导向套的轴线对称固定所述的驱动压板上；所述的预压钢丝绳以折线状态分布在碟形弹簧组的中心孔内，且每一根预压钢丝绳的一头绕所述的导向套的轴线对称固定在浮动反压钢板上，另一头穿绕过相对的的一个钢丝绳变向元件后折回，然后从该...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢韩涛，刘汶津，韩磊，张少华，
申请(专利权)人：南京大德减震科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32