三维隔震装置及其制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种三维隔震装置及其制作方法，三维隔震装置包括：上层连接构件和下层连接构件；低压缩刚度橡胶支座，连接于上层连接构件和下层连接构件之间；上层连接构件设置有一对相平行的第一导向结构，一对第一导向结构分别对应设置在低压缩刚度橡胶支座相对的两旁侧位置；下层连接构件设置有一对相平行的第二导向结构，并且第一导向结构与第二导向结构的延伸方向相垂直；一对刚性螺杆组件，每个刚性螺杆组件的两端分别与对应设置的第一导向结构和第二导向结构相配合。本发明专利技术提供的三维隔震装置及其制作方法，在保证支座水平向隔震性能不受影响的前提下，能够可靠地控制竖向变形，提高竖向地震隔震效果。提高竖向地震隔震效果。提高竖向地震隔震效果。

【技术实现步骤摘要】
三维隔震装置及其制作方法


[0001]本专利技术涉及建筑桥梁隔震
，尤其涉及一种三维隔震装置及其制作方法。

技术介绍

[0002]隔震技术的基本原理是通过设置隔震装置，延长结构自振周期、增大结构阻尼，从而有效降低结构地震响应。目前工程上已应用较多的隔震装置主要包括叠层橡胶支座、滑动支座等。
[0003]地震动分为水平向地震动与竖向地震动。如上所述，针对水平向地震动的隔震研究已经发展得较为成熟，大量隔震支座已成功应用于工程实践；而对于竖向地震动的隔震研究则相对较少，缺乏简单有效的隔减震技术。历次地震统计研究表明，部分地震动的竖向地震动分量甚至大于其水平向地震动分量，所以同时考虑水平地震动隔震、竖向地震动隔震的三维隔震显得非常重要。
[0004]现有技术中，国内外三维隔震系统主要分为四种形式：(1)厚层橡胶支座隔震系统；(2)叠层橡胶支座与螺旋弹簧或蝶形弹簧串联组合系统；(3)叠层橡胶支座与空气弹簧串联组合系统；(4)叠层橡胶支座与竖向调谐质量阻尼器(TMD)组合系统。低压缩刚度的厚层橡胶支座隔震系统在结构重力荷载作用下竖向变形很大；叠层橡胶支座与螺旋弹簧或蝶形弹簧串联组合系统，其竖向高度较大，容易导致失稳；叠层橡胶支座与空气弹簧串联组合系统存在气体泄露的风险；叠层橡胶支座与竖向TMD组合系统只能在固定的地震频率段起到耗能作用，一旦超过其设计频率范围，该组合系统反而会加大结构的竖向地震动响应。
[0005]因此，如何提供一种三维隔震装置，在保证支座水平向隔震性能不受影响的前提下，能够可靠地控制竖向变形，提高竖向地震动隔震效果，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种三维隔震装置及其制作方法，通过在上、下连接板上设置相互垂直的导向结构，保证螺杆对支座水平向隔震性能无影响。再通过螺杆对低压缩刚度橡胶支座施加预压力，使得新型装置竖向具备两阶段刚度。其中，第一阶段初始刚度比低压缩刚度支座显著提高数倍，确保支座在结构重力荷载作用下变形很小；在地震来临时，支座较低的第二阶段刚度使其具备较强的竖向隔震能力。因此，该新型装置实现了竖向与水平向的三维隔震，同时能很好地控制竖向变形，具有很强的应用前景。
[0007]本专利技术的第一方面提供一种三维隔震装置，包括：
[0008]上层连接构件和下层连接构件，二者相对应设置，并且所述上层连接构件和所述下层连接构件的对应面相互平行；
[0009]低压缩刚度橡胶支座，连接于所述上层连接构件和所述下层连接构件之间；
[0010]所述上层连接构件设置有一对相平行的第一导向结构，一对所述第一导向结构分别对应设置在所述低压缩刚度橡胶支座相对的两旁侧位置；
[0011]所述下层连接构件设置有一对相平行的第二导向结构，一对所述第二导向结构与一对所述第一导向结构一一对应设置，并且所述第一导向结构与所述第二导向结构的延伸方向相垂直；
[0012]一对刚性螺杆组件，每个所述刚性螺杆组件的两端分别与对应设置的所述第一导向结构和所述第二导向结构相配合，所述刚性螺杆组件用于拉紧所述上层连接构件和所述下层连接构件。
[0013]根据本专利技术提供的三维隔震装置，所述上层连接构件包括上连接板和上T型板，所述上T型板连接于所述上连接板的上板面；所述下层连接构件包括下连接板和下T型板，所述下T型板连接于所述下连接板的下板面；所述上连接板的下板面与所述下连接板的上板面相对应并且相平行，所述低压缩刚度橡胶支座设置于所述上连接板和所述下连接板之间，所述第一导向结构设置在所述上连接板，所述第二导向结构设置在所述下连接板。
[0014]根据本专利技术提供的三维隔震装置，所述第一导向结构包括设置在所述上连接板的第一条形孔，所述第二导向结构包括设置在所述下连接板的第二条形孔，所述第一条形孔和所述第二条形孔的延伸方向相垂直。
[0015]根据本专利技术提供的三维隔震装置，所述上T型板包括上翼板和上腹板，所述上腹板与所述上连接板的上板面固定连接，所述上翼板设置于所述上腹板的上端，且所述上翼板的横截面大于所述上腹板的横截面，所述上翼板用于与建筑体连接。
[0016]根据本专利技术提供的三维隔震装置，所述下T型板包括下翼板和下腹板，所述下腹板与所述下连接板的下板面固定连接，且所述下腹板与上腹板的延伸方向相垂直；所述下翼板设置于所述下腹板的下端，且所述下翼板的横截面大于所述下腹板的横截面，所述下翼板用于与下部墩体或地基连接。
[0017]根据本专利技术提供的三维隔震装置，所述刚性螺杆组件包括螺杆和一对螺母，所述螺杆的两端部设置有外螺纹，一对所述螺母对应装配于所述螺杆的两端部，所述螺母的外径大于所述第一条形孔和所述第二条形孔的宽度。
[0018]根据本专利技术提供的三维隔震装置，所述低压缩刚度橡胶支座包括厚层橡胶支座或者织物纤维增强橡胶支座。
[0019]根据本专利技术提供的三维隔震装置，所述上连接板和所述下连接板均设置有预留螺栓孔，所述低压缩刚度橡胶支座的上下两端分别通过内六角螺栓与所述上连接板和所述下连接板相连接；所述上T型板和所述下T型板相对应地焊接在所述上连接板和所述下连接板上。
[0020]本专利技术的第二方面提供一种三维隔震装置的制作方法，基于如上任意一项所述的三维隔震装置，包括步骤：
[0021]制作所需尺寸的低压缩刚度橡胶支座，并根据所述低压缩刚度橡胶支座尺寸制作合适的上连接板、下连接板与上T型板、下T型板；
[0022]将所述上T型板、下T型板分别和所述上连接板、下连接板焊接，将所述上连接板、下连接板与所述低压缩刚度橡胶支座通过螺栓连接；
[0023]将螺杆贯穿所述上连接板、下连接板上的所述第一条形孔和所述第二条形孔；
[0024]将所述三维隔震装置放置在压力机上，施加预压力Fp后，将所述螺杆上的螺母拧紧，此时螺杆处于拉紧状态，再卸载所施加的压力，所述三维隔震装置成型。
[0025]本专利技术的第一方面提供一种三维隔震装置，包括上层连接构件、下层连接构件、低压缩刚度橡胶支座、以及刚性螺杆组件，其中上层连接构件和下层连接构件二者相对应设置，并且上层连接构件和下层连接构件的对应面相互平行。低压缩刚度橡胶支座连接于上层连接构件和下层连接构件的对应面之间。上层连接构件设置有一对相平行的第一导向结构，一对第一导向结构分别对应设置在低压缩刚度橡胶支座相对的两旁侧位置；下层连接构件设置有一对相平行的第二导向结构，一对第二导向结构与一对第一导向结构一一对应设置，并且第一导向结构与第二导向结构的延伸方向相垂直；一对刚性螺杆组件，每个刚性螺杆组件的两端分别与对应设置的第一导向结构和第二导向结构相配合，螺杆组件用于拉紧上层连接构件和下层连接构件。
[0026]本专利技术提供的三维隔震装置，其制作过程的原理如下所述：
[0027]向所述上层连接构件施加预压力F
p
，使所述低压缩刚度橡胶支座被压缩，并产生竖向变形量x
p
，此时三维隔震装置的抗压刚度即为低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维隔震装置，其特征在于，包括：上层连接构件和下层连接构件，二者相对应设置，并且所述上层连接构件和所述下层连接构件的对应面相互平行；低压缩刚度橡胶支座，连接于所述上层连接构件和所述下层连接构件之间；所述上层连接构件设置有一对相平行的第一导向结构，一对所述第一导向结构分别对应设置在所述低压缩刚度橡胶支座相对的两旁侧位置；所述下层连接构件设置有一对相平行的第二导向结构，一对所述第二导向结构与一对所述第一导向结构一一对应设置，并且所述第一导向结构与所述第二导向结构的延伸方向相垂直；一对刚性螺杆组件，每个所述刚性螺杆组件的两端分别与对应设置的所述第一导向结构和所述第二导向结构相配合，所述刚性螺杆组件用于拉紧所述上层连接构件和所述下层连接构件。2.根据权利要求1所述的三维隔震装置，其特征在于，所述上层连接构件包括上连接板和上T型板，所述上T型板连接于所述上连接板的上板面；所述下层连接构件包括下连接板和下T型板，所述下T型板连接于所述下连接板的下板面；所述上连接板的下板面与所述下连接板的上板面相对应、并且相平行，所述低压缩刚度橡胶支座设置于所述上连接板和所述下连接板之间，所述第一导向结构设置在所述上连接板，所述第二导向结构设置在所述下连接板。3.根据权利要求2所述的三维隔震装置，其特征在于，所述第一导向结构包括设置在所述上连接板的第一条形孔，所述第二导向结构包括设置在所述下连接板的第二条形孔，所述第一条形孔和所述第二条形孔的延伸方向相垂直。4.根据权利要求2所述的三维隔震装置，其特征在于，所述上T型板包括上翼板和上腹板，所述上腹板与所述上连接板的上板面固定连接，所述上翼板设置于所述上腹板的上端，且所述上翼板的横截面大于所述上腹板的横截面，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宜峰，张琰，李爱群，邓扬，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：