一种集水平隔震竖向隔振为一体的支座及应用构造制造技术

本发明专利技术公开了一种集水平隔震竖向隔振为一体的支座及应用构造，该支座包括水平隔震单元，竖向弹性隔振单元，以及容纳箱体，所述竖向弹性隔振单元安置在容纳箱体内，所述水平隔震单元置于容纳箱体内的竖向弹性隔振单元上部，所述容纳箱体对其内的竖向弹性隔振单元以及竖向弹性隔振单元与水平隔震单元之间的配合结构形成限位。本方案同时具备“水平减震”和“竖向振动”性能，可有效解决现有隔震方案不能隔离竖向振动的问题，以及竖向隔振方案不能解决水平隔震的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种集水平隔震竖向隔振为一体的支座及应用构造
本专利技术涉及建筑结构及机械振动控制
，具体涉及用于地铁上盖等领域的建筑隔震和隔振方案。
技术介绍
随着城市发展的不断深入，城市土地资源日渐紧缺，合理开发利用地铁上盖的土地资源，是城市发展的一个重要方向，在地铁上盖上建造房屋就是土地资源的再次利用。目前地铁上盖的房屋设计，就抗震设计而言，主要是采用隔震技术。隔震技术的应用较为成熟，已成为结构抗震设计的重要手段。现有的隔震技术在房屋设计中的应用，已经受了多次实际地震考验，隔震效果良好。但地铁上盖的房屋在平时正常使用时，会受到地铁(或轨道交通)在运营时的振动噪声影响，振动噪声通过固体传声会影响到人们的正常的生活和工作环境，这就需要采用隔振措施，将振动噪声降低到人们正常的生活环境指标以内。常用的隔震技术是通过在建筑物或结构底部设置具有较小刚度的隔震层，延长结构的自振周期并增加阻尼来避开以短周期为主的地震作用。但是，现有建筑隔震技术只是隔离水平地震作用，常忽略了竖向地震带来的影响。研究结果表明现有建筑隔震技术对水平减震有明显的效果，而对竖向地震和振动反而有一定的放大作用。由此可见，由于建筑隔震技术的工作原理不同，不能有效地隔振，所以它不能代替建筑隔振。现有地铁上盖的建筑设计是以建筑抗震为主，忽略了在使用过程中会受到地铁运营时高速轮轨振动影响，这种振动影响往往会超过人们正常生活和工作环境的需要，不能满足绿色、环保的人们居住条件的要求。由于地铁上盖开发需求越来越大，基于地铁上盖的位置特殊性，地铁上盖结构一方面要解决在地震作用下减小上部结构对地铁造成的不利影响，另一方面需要解决地铁振动对上部结构的影响。其中减震需要解决的是水平抗震的问题，而地铁振动则是解决竖向减振的问题。由此，如何使得地铁上盖的建筑可同时进行水平抗震和竖向减振，为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有地铁上盖的建筑在建筑隔震以及隔振方面所存在的问题，需要一种使得地铁上盖的建筑同时具备水平减震和竖向减振性能的方案。为此，本专利技术的目的在于提供一种集水平隔震、竖向隔振为一体的支座，其同时具备“水平减震”和“竖向振动”性能；在此基础上，本专利技术还提供一种采用该支座的应用构造，可有效解决现有建筑减震方案不能隔离竖向振动的问题。为了达到上述目的，本专利技术提供的集水平隔震竖向隔振为一体的支座，包括水平隔震单元，竖向弹性隔振单元，以及容纳箱体，所述竖向弹性隔振单元安置在容纳箱体内，所述水平隔震单元置于容纳箱体内的竖向弹性隔振单元上部，所述容纳箱体对其内的竖向弹性隔振单元以及竖向弹性隔振单元与水平隔震单元之间的配合结构形成限位。进一步地，所述水平隔震单元包括水平隔震支座，所述水平隔震支座上设置有第一连接组件。进一步地，所述竖向弹性隔振单元与水平隔震单元之间固定串接。进一步的，所述竖向弹性隔振单元的一端通过第二连接组件与水平隔震单元之间固定连接；所述竖向弹性隔振单元的另一端与容纳箱体固定连接；所述第二连接组件与所述容纳箱体配合形成水平限位结构。进一步地，所述竖向弹性隔振单元包括若干隔振弹簧和可变形填充体组成，所述可变形填充体填充并包裹若干隔振弹簧。进一步地，所述若干隔振弹簧之间均匀分布。进一步地，所述容纳箱体的内侧壁上设置有一层低摩擦层。进一步地，所述容纳箱体的外侧壁上设置有加强装置。为了达到上述目的，本专利技术提供的集水平隔震竖向隔振的应用构造，包括上述的支座以及若干连接部件，所述支座中水平隔震单元的伸出端通过若干连接部件连接第一结构件，所述支座中容纳箱体的底部通过若干连接部件连接第二结构件。进一步地，所述容纳箱体位于第二结构件的上部或嵌入第二结构件中。进一步地，所述连接部件为栓钉，锚杆，螺杆，钢筋中的一种或多种。本专利技术提供的方案集水平隔震和竖向隔振为一体，将由地震作用的地震波通过隔震支座(如橡胶支座)进行水平隔震，与此同时在不影响水平隔震性能的情况下，可将如由地铁运营时的振动噪声，通过竖向弹性隔振支座(弹簧+变形填料组合体)进行竖向隔振，有效解决地铁上盖的建筑隔震和隔振问题。本方案针对地震波和高速轮轨的振动的能量形式不同，频域范围不同，传播方式不同，其集成式方案中的两种类型的支座单元可以在相互配合合理解决地铁上盖的建筑物隔震和隔振需求。再者，本专利技术提供的方案在具体应用时，相对于现有技术还具有以下优点：1、本专利技术的方案通过在水平隔振震支座的下部设置竖向隔振的弹簧和橡胶结合体从而实现了支座的三维隔振功能，力学原理明确，受力合理，整体成熟可靠，结构巧妙且容易实现，成本相对较低；2、本专利技术的方案将弹簧与橡胶的结合体置于下部的容纳箱体内，实现了防止弹簧在水平和竖向力作用时容易失稳和破坏的问题，解决了竖向隔振/震部件水平受力不稳定的问题；3、本专利技术的方案通过容纳箱体设置可以确保隔振弹簧始终在箱体内上下运动，不会导致支座的倾覆破坏；4、本专利技术的方案安装便捷，连接可靠，与常规的橡胶隔振(震)支座安装方法基本一致。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1为本专利技术实例中三维隔振及隔震支座的爆炸示意图；图2为本专利技术实例中三维隔振及隔震支座一种安装结构的正截面结构示意图；图3为图2采用方形箱体时在A-A方向的剖面示意图；图4为图2采用圆形箱体时在A-A方向的剖面示意图；图5为本专利技术实例中三维隔振及隔震支座的竖向力学模型；图6为本专利技术实例中三维隔振及隔震支座的水平力学模型；图7为本专利技术实例中三维隔振及隔震支座另一种安装结构的正截面结构示意图；图8为图7所示方案采用方形箱体嵌入方形结构构件时在A-A方向的剖面示意图；图9为图7所示方案采用方形箱体嵌入圆形结构构件时在A-A方向的剖面示意图；图10为图7所示方案采用圆形箱体嵌入方形结构构件时在A-A方向的剖面示意图；图11为图7所示方案采用圆形箱体嵌入圆形结构构件时在A-A方向的剖面示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。由于地震波和高速轮轨的振动的能量形式不同，频域范围不同，传播方式不同，故需要采用不同的方式来进行隔震以及隔振。对于由地震作用产生的地震波需要进行水平隔震方法，对于由地铁运营时的高速轮轨产生的振动噪声，则需要进行竖向隔振方法。为了能够实现有效的水平隔震，所采用的水平隔震方案需要水平刚度弱，竖向刚度大；为了能够实现有效的竖向隔振，所采用的竖向隔振方案需要竖向刚度相对水平刚度要弱。由此可见，水平隔震方案与竖向隔振方案的实现原理不同，两者相互矛盾。基于上述的技术矛盾，本案通过大量创造性的工作，有效的克服技术矛盾，创新的将两种性能相反的方案进行有机组合，即在水平隔震方案下方设置竖向隔振方案，采用上、下串接固定的方式将两者进行有机组合，集成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.集水平隔震竖向隔振为一体的支座，其特征在于，包括水平隔震单元，竖向弹性隔振单元，以及容纳箱体，所述竖向弹性隔振单元安置在容纳箱体内，所述水平隔震单元置于容纳箱体内的竖向弹性隔振单元上部，所述容纳箱体对其内的竖向弹性隔振单元以及竖向弹性隔振单元与水平隔震单元之间的配合结构形成限位。/n

【技术特征摘要】
20200615 CN 20201054490271.集水平隔震竖向隔振为一体的支座，其特征在于，包括水平隔震单元，竖向弹性隔振单元，以及容纳箱体，所述竖向弹性隔振单元安置在容纳箱体内，所述水平隔震单元置于容纳箱体内的竖向弹性隔振单元上部，所述容纳箱体对其内的竖向弹性隔振单元以及竖向弹性隔振单元与水平隔震单元之间的配合结构形成限位。


2.根据权利要求1所述的集水平隔震竖向隔振为一体的支座，其特征在于，所述水平隔震单元包括水平隔震支座，所述水平隔震支座上设置有第一连接组件。


3.根据权利要求1所述的集水平隔震竖向隔振为一体的支座，其特征在于，所述竖向弹性隔振单元与水平隔震单元之间固定串接。


4.根据权利要求1或3所述的集水平隔震竖向隔振为一体的支座，其特征在于，所述竖向弹性隔振单元的一端通过第二连接组件与水平隔震单元之间固定连接；所述竖向弹性隔振单元的另一端与容纳箱体固定连接；所述第二连接组件与所述容纳箱体配合形成水平限位结构。


5.根据权利要求1或3所述的集水平隔震竖向隔振为一体的支座，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔家春，陆道渊，徐继东，
申请(专利权)人：华东建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31