三维隔震装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种三维隔震装置，其固定连接于一结构底盘上，包括固定于所述结构底盘上的一筒形基座，所述基座内自下而上地层叠安装有缠绕线圈的第一铁芯和第二铁芯，所述第一铁芯与第二铁芯的电磁极性相同的两极相向设置；所述基座内设有用于安装一定位框架的限位台阶，所述定位框架底面开口且开口朝下地扣合于第二铁芯之外；所述定位框架的顶面上固定有一水平向隔震支座。综合利用磁悬浮技术和水平向隔震支座对水平地震作用及竖向地震作用进行隔绝或者控制，利用筒形基座防止由于磁场不均匀使上部结构发生偏移或倾斜的危险，实现了建筑结构的三维隔震，减少地震带来的损失。

Three dimensional isolator

The utility model discloses a three-dimensional isolation device, which is fixedly connected with a chassis structure, comprising a cylinder fixed to the chassis structure shape base, the base in a bottom-up stacked coil installed the first core and second core, the first electromagnetic iron core and the second iron core of the same polarity the poles are arranged in the opposite direction; the base is provided with a limiting step for installation of the positioning frame, the positioning frame bottom opening and opening down to buckle in second core; a horizontal bearing fixed the top surface of the positioning frame. Comprehensive utilization of magnetic levitation technology and horizontal bearings on the horizontal earthquake and vertical earthquake isolation or control, to prevent the risk of inhomogeneous magnetic field so that the upper structure shift or tilt by a cylindrical base, to achieve three-dimensional isolation of building structure, reduce the losses caused by the earthquake.

【技术实现步骤摘要】
三维隔震装置
本技术涉及建筑结构隔震及防护
，具体涉及一种三维隔震装置。
技术介绍
地震是常见的自然灾害之一，强烈的地震会严重破坏建筑结构，造成大量人员伤亡。在建筑结构隔震方面，摩擦摆支座、叠层橡胶支座、碟形弹簧支座已经比较成熟且应用比较广泛。但是摩擦摆支座、叠层橡胶支座等一般只考虑水平地震作用，对于竖向地震作用考虑甚少，因此仅能减弱水平地震作用，碟形弹簧支座通过吸收能量仅能在一定程度上减少竖向地震作用对建筑结构的威胁。上述被动控制的隔震支座只能单方向减弱地震作用，且无法完全隔绝地震作用，无法达到良好的隔震效果。现有的三维隔震装置无非是将传统隔震支座采用并联、串联的组合形式来实现三维隔震，此种组合方式势必造成隔震装置的隔震效果较差、造价较高、尺寸较大。磁悬浮隔振是一种新型的主动式隔振方法。电磁场理论表明：电磁体与衔铁之间的磁力作用与两者之间距离的平方成反比，与电流的平方、匝数的平方以及气隙面积成正比。对于建筑结构隔震，采取磁悬浮技术半主动控制简单、方便、实用。目前，磁悬浮隔振技术已经成功运用到航天、精密仪器、交通运输等领域，但是其技术是隔振而非隔震，且在土木工程中的隔震设备尚未见运用。申请公布号为CN101481933A，申请公布日为2009年7月15日的中国技术专利申请公开了一种建筑结构防震方法，该方法在常导条件下利用磁悬浮斥力使结构悬浮时，由于磁场本身不均匀，上部结构会发生偏移或倾斜，但该专利申请中未提供水平向的纠偏措施，因此在隔震使用中很难达到相对稳定状态。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种三维隔震装置，能够综合利用磁悬浮技术和水平向隔震支座对竖向地震作用和水平地震作用进行控制和减弱，实现建筑结构的三维隔震。为实现上述目的，本技术所提供的一种三维隔震装置，其固定连接于一结构底盘上，包括固定于所述结构底盘上的一筒形基座，所述基座内自下而上地层叠安装有缠绕线圈的第一铁芯和第二铁芯，所述第一铁芯与第二铁芯相对设置的两极电磁极性相同；所述基座内设有用于安装一定位框架的限位台阶，所述定位框架底面开口且开口朝下地扣合于第二铁芯上；所述定位框架的顶面上固定有一水平向隔震支座。优选地，所述水平向隔震支座采用叠层橡胶支座或摩擦摆隔震支座或弹性滑板隔震支座。优选地，所述水平向隔震支座的底面高出于基座的顶面。优选地，所述水平向隔震支座焊接或者螺栓连接于定位框架的顶面上。优选地，所述定位框架上预留位移传感器及导线通道。优选地，所述定位框架的外侧壁上固定安装有摩擦片，所述摩擦片具有相对基座的竖向运动自由度。优选地，所述基座和定位框架由钢筋混凝土浇筑而成。优选地，所述基座外侧设置由钢筋混凝土浇筑而成的加劲肋。优选地，所述第一铁芯、第二铁芯采用U型或者E型或者I型铁芯。上述技术方案所提供的一种三维隔震装置，具有以下有益效果：1、设计了筒形基座，电磁悬浮隔震装置在工作过程中由于磁场本身不均匀，上部结构悬浮时容易发生偏移或倾斜，很难达到相对稳定状态，通过设置筒形基座能有效改善上部结构水平向偏移或倾斜这一现象；2、具有良好的竖向隔震功能，在接受到地震信号时，线圈自动通电，由第一铁芯和第二铁芯产生的斥力使得上部结构脱离与结构底盘接触，悬浮于空中，并通过控制电流大小适时调整悬浮高度，保证上部结构始终处于悬浮状态，从而不受竖向地震作用的影响；3、具有良好的水平向隔震功能，当发生水平地震作用时，通过能够发生较大水平变形的水平向隔震支座，基本保证上部结构不受水平地震作用影响。通过上述有效措施实现建筑结构的三维隔震，减少地震给人类带来的损伤。附图说明图1是本技术的实施例1的三维隔震装置的结构示意图；图2是本技术的实施例1的三维隔震装置的结构剖视图；图3是本技术的实施例1的三维隔震装置的基座的结构示意图；图4是本技术的实施例1的三维隔震装置的定位框架的结构示意图；图5是本技术的实施例1的三维隔震装置的结构爆炸图；图6是本技术的实施例2的三维隔震装置的结构剖视图。其中，1-结构底盘，2-基座，3-线圈，4-第一铁芯，5-第二铁芯，6-定位框架，7-限位台阶，8-水平向隔震支座，9-位移传感器及导线通道，10-摩擦片，11-加劲肋。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。本技术所提供的一种三维隔震装置为斥力型半主动控制电磁悬浮三维隔震装置，采用一种新型的半主动式隔震方法，在竖向地震作用下，采用常导或超导实现悬浮，建筑物结构与震源之间利用半主动控制的磁场来支撑，从而达到竖向隔震的目的；在水平地震作用下，建筑物结构与震源之间利用叠层橡胶支座等水平向隔震支座隔绝，从而达到减小水平震动的目的。本技术可适用于建筑结构隔震，对建筑结构具有重大保护作用。实施例1请参阅附图1、2，本技术所提供的一种三维隔震装置，其固定连接于一结构底盘1上，包括固定于所述结构底盘1上的一筒形基座2。所述基座2底部设有缠绕线圈3的第一铁芯4的安装位，所述第一铁芯4焊接或者粘结固定于基座2底部。所述基座2的内侧壁上还设置有限位台阶7，用于安装一定位框架6。该定位框架6用于固定缠绕线圈3的第二铁芯5，该定位框架6底面开口且内设有第二铁芯5的安装位。使所述定位框架6开口朝下地搁置于基座2预设的限位台阶7上，使其倒扣于第二铁芯5上，即所述定位框架6开口朝下地扣合于第二铁芯5上使得缠绕线圈3的第一铁芯4和第二铁芯5自下而上地层叠安装所述基座2内，所述第一铁芯4与第二铁芯5相对设置的两极其电磁极性相同。较佳地，所述第二铁芯5与定位框架6之间为相对固定的连接，第二铁芯5焊接或者粘结固定于定位框架6的安装位内。所述定位框架6的顶面上固定有一水平向隔震支座8。在本实施例中，所述水平向隔震支座8采用叠层橡胶支座。本实施例中的所述叠层橡胶支座属于现有技术的隔震支座，在此不对其内部结构及其功能进行详细叙述。所述水平向隔震支座8焊接或者螺栓连接于定位框架6的顶面上。所述水平向隔震支座8的底面高出于基座2的顶面。尤其是当地震荷载作用时，水平向隔震支座8的底部高于基座2的顶面。在本实施例中，所述三维隔震装置应用于建筑结构隔震，所述结构底盘1为建筑结构基础，所述三维隔震装置上方为与水平向隔震支座8固定连接的建筑承重构件。请参阅附图3，本实施例中的所述基座2由钢筋混凝土浇筑而成，固定连接于结构底盘1，所述基座2与结构底盘1浇筑连成一体。所述基座2内部预留第一铁芯4的安装位和用于搁置定位框架6的限位台阶7。所述基座2外侧设置由钢筋混凝土浇筑而成的加劲肋11。所述加劲肋11呈三角型，用于加固基座2与结构底盘1之间的连接。附图4为所述定位框架6的结构仰视图，所述定位框架6由钢筋混凝土浇筑而成，所述定位框架6内预留第二铁芯5的安装位。所述定位框架6上预留用于容纳安装位移传感器及导线的位移传感器及导线通道9。请参阅附图5，所述定位框架6的外侧壁上固定安装有摩擦片10，所述摩擦片10可采用塑料材质，比如聚四氟乙烯，其固定可采取粘结固定或者螺钉固定的方式，安装后螺钉面不高于摩擦片表面。所述摩擦片10具有相对基座2的竖向运动自由度。所述摩擦片10与定位框架6相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维隔震装置，其固定连接于一结构底盘上，其特征在于，包括固定于所述结构底盘上的一筒形基座，所述基座内自下而上地层叠安装有缠绕线圈的第一铁芯和第二铁芯，所述第一铁芯与第二铁芯相对设置的两极电磁极性相同；所述基座内设有用于安装一定位框架的限位台阶，所述定位框架底面开口且开口朝下地扣合于第二铁芯上；所述定位框架的顶面上固定有一水平向隔震支座。

【技术特征摘要】
1.一种三维隔震装置，其固定连接于一结构底盘上，其特征在于，包括固定于所述结构底盘上的一筒形基座，所述基座内自下而上地层叠安装有缠绕线圈的第一铁芯和第二铁芯，所述第一铁芯与第二铁芯相对设置的两极电磁极性相同；所述基座内设有用于安装一定位框架的限位台阶，所述定位框架底面开口且开口朝下地扣合于第二铁芯上；所述定位框架的顶面上固定有一水平向隔震支座。2.如权利要求1所述的三维隔震装置，其特征在于，所述水平向隔震支座采用叠层橡胶支座或摩擦摆隔震支座或弹性滑板隔震支座。3.如权利要求2所述的三维隔震装置，其特征在于，所述水平向隔震支座焊接或者螺栓连接于定位框架的顶面上，所述水平向隔震支座的底面高出于基座的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵桂峰，马玉宏，谢鹏，关青锋，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：广东,44