一种新型支座隔震结构及其安装方法技术

一种新型支座隔震结构及其安装方法，属于建筑抗震技术领域，主要包括顶板、底板、隔震构件和弹性球，所述隔震构件安装在顶板与地板中间，隔震构件包括固定杆、上面板和凹槽，所述上面板设置在隔震构件的上表面，上面板上开有圆形孔，所述凹槽呈半球形且凹槽口与圆形孔固定连接，上面板的上表面四角分别设有弹簧固定孔二，上面板的下表面四角分别设有铰座一，所述固定杆固定安装在凹槽的下方，固定杆内部设有螺栓孔一，所述弹性球设置在凹槽内部，弹性球内部设有腔室，所述腔室为球形且内部注入活性油。总之，本发明专利技术具有结构合理，施工成本低、隔震效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种新型支座隔震结构及其安装方法
本专利技术属于建筑结构抗震
，具体是涉及一种新型支座隔震结构及其安装方法。
技术介绍
隔震支座是指结构为达到隔震要求而设置的支承装置，是在上部结构与地基之间增加隔震层，安装橡胶隔震支座，起到与地面的软连接，通过这样的技术，可以把地震80％左右的能量抵消掉。例如叠层橡胶支座(或称隔震橡胶支座、夹层橡胶垫等)。它是一种水平刚度较小而竖向刚度较大的结构构件，可承受大的水平变形，可作为承重体系的一部分。这样的抗震技术来源于火箭发动机的研发。传统的抗震技术是把建筑物上部结构和基础牢固地连接在一起，就是把房子盖得更结实，用更粗的钢筋、更多的混凝土浇注，但这样抗震效果并不理想。隔震支座是在上部结构与地基之间增加隔震层，安装橡胶隔震支座，起到与地面的软连接，通过这样的技术，可以把地震80％左右的能量抵消掉。这样的抗震技术来源于火箭发动机，正是研发火箭固体发动机的设计师们研发了这项技术。在隔震支座遭受发生火灾或高温时，由于橡胶具有可燃性和受热易变形，而隔震支座中的钢板具有良好的热传导性。所以，在隔震支座遭受发生火灾或高温时，由于钢板导热很快会加速橡胶的损坏。因此，我们在应用橡胶类的隔震支座时，其耐火性，耐高温也应该引起我们的重视。橡胶隔震支座是由多层钢板与橡胶交替叠合而成，钢板作为橡胶支座的加筋材料，改变了橡胶体竖向刚度较小的缺点，使其既能降低水平地震作用，又能承受较大竖向荷载。由于橡胶作为弹性体，耗能性不足，因此在支座中加入铅芯。铅芯橡胶隔震支座既能够承担整个上部结构的竖向荷载，延长结构周期，又能提供一定的阻尼，使得下部结构即墩和墩台的地震力重新分配，隔震层的位移也不会很大，具有很好的隔震效果。同时，铅芯橡胶隔震支座又具备一定的初始水平刚度，能够抵御荷载和制动荷载的作用。
技术实现思路
针对现有技术中支座隔震结构出现的隔震效果不好、不易安装和构件容易老化等技术问题，本专利技术提供了一种新型支座隔震结构及其安装方法。本专利技术的技术方案是：一种新型支座隔震结构，主要包括顶板、底板、隔震构件和弹性球，所述顶板分为两层，上层为防火层一，下层为钢板一，所述钢板一下表面四顶角设置有弹簧固定孔一；所述隔震构件设置在顶板的下方，隔震构件包括固定杆、上面板和凹槽，所述上面板设置在隔震构件的上表面，上面板中心位置开有圆形孔，所述凹槽呈半球形且凹槽口固定连接在圆形孔下方，上面板的上表面四角分别设有弹簧固定孔二，所述弹簧固定孔二与所述弹簧固定孔一对应，且弹簧固定孔一与弹簧固定孔二之间通过弹簧连接，上面板的下表面四角分别设有铰座一，所述固定杆固定安装在凹槽的下方，固定杆内部设有螺栓孔一；所述弹性球设置在凹槽内部，弹性球内部设有腔室，所述腔室为球形且内部注入活性油；所述底板设置在隔震构件的下方，底板分为两层，下层为防火层二，上层为钢板二，所述钢板二上表面四顶角设置有铰座二，所述铰座二与所述铰座一对应，且铰座一与铰座二之间通过阻尼器连接，所述阻尼器包括上铰头、活塞杆、油管和下铰头，所述上铰头设置在阻尼器的顶端，上铰头与所述绞座一活动连接，所述活塞杆固定连接在上铰头的下方，所述油管设置在活塞杆的下方，且活塞杆下部套装在油管内部，所述下铰头固定安装在油管的下端，且下铰头与所述铰座二活动连接，所述钢板二中心位置还设有固定孔，所述固定孔与所述固定杆直径相同，长度相同，且固定孔下表面设有螺栓孔二，固定杆与固定孔之间通过高强度螺栓固定连接。进一步地，所述弹簧上端为塔状，下端为倒塔状，且弹簧为60Si2Mn弹簧钢制成，弹簧两端设置成塔状，可以与弹簧固定孔一和弹簧固定孔二直接固定安装，不需要焊接或螺栓固定，节省了安装步骤。进一步地，所述腔室内的活性油主要是由以下重量组分组成：活化剂100-200份、抗结剂15-25份、50％PAO合成油300-400份、灯黑10-20份、烷基化汽油40-50份，活化油的作用是避免弹性球长时间使用发生老化，导致弹性球吸震效果减弱。进一步地，所述弹性球的材料包括以下重量组分：聚氨酯橡胶100-200份、碳酸重钙5-10份、硅树脂3-5份、NBR混炼胶50-70份、Nangard445防老剂10-30份、N-N'-二苯基-对苯二胺10-30份、HMT-3H促进剂3-5份，使用上述材料制得的弹性球具有弹性强、韧性高、抗老化的优点。进一步地，所述弹性球的制作方法为：将活性油注入球形模具中，将球形模具送至液氮中，使活性油冻结为球体，去除球形模具，将活性油球体送至弹性球模具中，浇灌液体橡胶，成型后即得内部填充有活性油的弹性球。进一步地，所述弹性球内部分布有细小孔径，用于活性油的扩散，使得活性油可以扩散至弹性球各个部位。一种新型支座隔震结构的安装方法，主要包括以下步骤：步骤一：将底板水平固定，将阻尼器的上铰头分别与铰座一连接，将固定杆插入固定孔，将阻尼器的下铰头分别与铰座二连接，然后使用高强度螺栓将固定杆与底板固定连接；步骤二：将弹簧下端分别安装在弹簧固定孔二中，将弹性球放置在凹槽中；步骤三：将弹簧上端分别与顶板下表面的弹簧固定孔一连接，给予顶板一定的压力，使顶板下表面与弹性球接触，固定顶板。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种新型支座隔震结构及其安装方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：1、在设置弹性球吸震的基础上，设置隔震构件，使得隔震效果更好；2、弹性球内部设有腔室，腔室内注有活化油，避免弹性球在长时间使用后发生老化；3、隔震构件与顶板之间通过弹簧连接，在地震时弹簧可以有效的分担一部分能量，避免弹性球瞬间承压过大，导致爆裂；4、隔震构件与底板之间通过阻尼器连接，当顶板受压至隔震构件上表面时，阻尼器可以为隔震构件分担一部分能量，避免隔震构件损坏；5、阻尼器还可以在地震过后对隔震构件进行结构恢复。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的隔震构件立体示意图；图3是本专利技术的弹簧结构示意图。其中，1-顶板、11-防火层一、12-钢板一、121-弹簧固定孔一、2-底板、21-防火层二、22-钢板二、221-铰座二、23-固定孔、3-隔震构件、31-固定杆、32-上面板、321-圆形孔、33-弹簧固定孔二、34-铰座一、35-凹槽、4-弹簧、5-阻尼器、51-上铰头、52-活塞杆、53-油管、54-下铰头、6-弹性球、61-腔室、7-高强度螺栓。具体实施方式为便于对本专利技术技术方案的理解，下面结合附图1-2和具体实施例对本专利技术做进一步的解释说明，实施例并不构成对专利技术保护范围的限定。实施例1如图1-2所示，一种新型支座隔震结构，主要包括顶板1、底板2、隔震构件3和弹性球6，顶板1分为两层，上层为防火层一11，下层为钢板一12，钢板一12下表面四顶角设置有弹簧固定孔一121；隔震构件3设置在顶板1的下方，隔震构件3包括固定杆31、上面板32和凹槽35，上面板32设置在隔震构件3的上表面，上面板32中心位置开有圆形孔321，凹槽35呈半球形且凹槽35口固定连接在圆形孔321下方，上面板32的上表面四角分别设有弹簧固定孔二33，弹簧固定孔二33与弹簧固定孔一121对应，且弹簧固定孔一121与弹簧固定孔二33之间通过弹簧4连接，弹簧4上端为塔状，下端为倒塔状，且弹簧4为60Si2Mn弹簧钢制成，弹簧4两端设置成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型支座隔震结构，其特征在于，主要包括顶板(1)、底板(2)、隔震构件(3)和弹性球(6)，所述顶板(1)分为两层，上层为防火层一(11)，下层为钢板一(12)，所述钢板一(12)下表面四顶角设置有弹簧固定孔一(121)；所述隔震构件(3)设置在顶板(1)的下方，隔震构件(3)包括固定杆(31)、上面板(32)和凹槽(35)，所述上面板(32)设置在隔震构件(3)的上表面，上面板(32)中心位置开有圆形孔(321)，所述凹槽(35)呈半球形且凹槽(35)口固定连接在圆形孔(321)下方，上面板(32)的上表面四角分别设有弹簧固定孔二(33)，所述弹簧固定孔二(33)与所述弹簧固定孔一(121)对应，且弹簧固定孔一(121)与弹簧固定孔二(33)之间通过弹簧(4)连接，上面板(32)的下表面四角分别设有铰座一(34)，所述固定杆(31)固定安装在凹槽(35)的下方，固定杆(31)内部设有螺栓孔一(311)；所述弹性球(6)设置在凹槽(35)内部，弹性球(6)内部设有腔室(61)，所述腔室(61)为球形且内部注入活性油；所述底板(2)设置在隔震构件(3)的下方，底板(2)分为两层，下层为防火层二(21)，上层为钢板二(22)，所述钢板二(22)上表面四顶角设置有铰座二(221)，所述铰座二(221)与所述铰座一(34)对应，且铰座一(34)与铰座二(221)之间通过阻尼器(5)连接，所述阻尼器(5)包括上铰头(51)、活塞杆(52)、油管(53)和下铰头(54)，所述上铰头(51)设置在阻尼器(5)的顶端，上铰头(51)与所述绞座一(34)活动连接，所述活塞杆(52)固定连接在上铰头(51)的下方，所述油管(53)设置在活塞杆(52)的下方，且活塞杆(52)下部套装在油管(53)内部，所述下铰头(54)固定安装在油管(53)的下端，且下铰头(54)与所述铰座二(221)活动连接，所述钢板二(22)中心位置还设有固定孔(23)，所述固定孔(23)与所述固定杆(31)直径相同，长度相同，且固定孔(23)下表面设有螺栓孔二(231)，固定杆(31)与固定孔(23)之间通过高强度螺栓(7)固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种新型支座隔震结构，其特征在于，主要包括顶板(1)、底板(2)、隔震构件(3)和弹性球(6)，所述顶板(1)分为两层，上层为防火层一(11)，下层为钢板一(12)，所述钢板一(12)下表面四顶角设置有弹簧固定孔一(121)；所述隔震构件(3)设置在顶板(1)的下方，隔震构件(3)包括固定杆(31)、上面板(32)和凹槽(35)，所述上面板(32)设置在隔震构件(3)的上表面，上面板(32)中心位置开有圆形孔(321)，所述凹槽(35)呈半球形且凹槽(35)口固定连接在圆形孔(321)下方，上面板(32)的上表面四角分别设有弹簧固定孔二(33)，所述弹簧固定孔二(33)与所述弹簧固定孔一(121)对应，且弹簧固定孔一(121)与弹簧固定孔二(33)之间通过弹簧(4)连接，上面板(32)的下表面四角分别设有铰座一(34)，所述固定杆(31)固定安装在凹槽(35)的下方，固定杆(31)内部设有螺栓孔一(311)；所述弹性球(6)设置在凹槽(35)内部，弹性球(6)内部设有腔室(61)，所述腔室(61)为球形且内部注入活性油；所述底板(2)设置在隔震构件(3)的下方，底板(2)分为两层，下层为防火层二(21)，上层为钢板二(22)，所述钢板二(22)上表面四顶角设置有铰座二(221)，所述铰座二(221)与所述铰座一(34)对应，且铰座一(34)与铰座二(221)之间通过阻尼器(5)连接，所述阻尼器(5)包括上铰头(51)、活塞杆(52)、油管(53)和下铰头(54)，所述上铰头(51)设置在阻尼器(5)的顶端，上铰头(51)与所述绞座一(34)活动连接，所述活塞杆(52)固定连接在上铰头(51)的下方，所述油管(53)设置在活塞杆(52)的下方，且活塞杆(52)下部套装在油管(53)内部，所述下铰头(54)固定安装在油管(53)的下端，且下铰头(54)与所述铰座二(221)...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩爱红，梁娜，郑惠军，武宗良，赵山，王廷彦，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41