【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土木工程，尤其是涉及一种应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置。
技术介绍
1、基础隔震技术通过在建筑结构各柱底设置隔震支座来有效减少地震能量向建筑结构的输入，从而保护建筑结构及其内部设备的安全。
2、随着土木工程行业的发展，越来越多的高层建筑拥有隔震需求。在地震作用下，高宽比较大的高层建筑因倾覆力矩作用，其底部边缘柱构件易出现拉力。但是常规建筑隔震支座抗拉性能差，难以抵抗建筑倾覆带来的拉力，难以避免建筑发生倾覆。目前现有技术虽可以提升橡胶隔震支座与弹性滑板支座的抗拉性能，避免建筑发生倾覆，但对摩擦摆隔震支座的适用性差，并且其锁定状态会严重影响隔震层的水平隔震性能。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，能避免大高宽比隔震建筑发生倾覆破坏，能实现地震作用下对隔震支座的抗拔保护，保持隔震层原有水平隔震性能，且对安装空间要求低，在隔震层内可灵活布置。
2、本专利技术实施例的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，包括：
3、倾覆传感器，所述倾覆传感器用于设置在隔震层底层和隔震层顶层之间且与隔震支座适应，以检测隔震层的竖向位移是否超出安全限值；
4、半主动抗拔组件，所述半主动抗拔组件用于设置在所述隔震层底层和所述隔震层顶层之间，且可在抗拔不抗推状态与自由伸缩状态之间进行切换；
5、当所述倾覆传感器测得
6、当所述倾覆传感器测得的所述竖向位移未超出安全限值时，所述半主动抗拔组件切入所述自由伸缩状态。
7、本专利技术实施例的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置的工作原理为：当隔震支座处于受压状态时，半主动抗拔组件可以自由伸缩，避免影响隔震层整体水平刚度，保持隔震层原有水平隔震性能。当隔震支座处于受拉状态时，且倾覆传感器检测出隔震层受拉竖向位移达到或超出安全限值时，半主动抗拔组件切入抗拉不抗推的状态，从而在使隔震层依旧能水平运动的同时，限制住隔震层的竖向位移，从而保护了隔震支座以及避免了大高宽比隔震建筑发生倾覆。
8、综上，根据本专利技术实施例的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，具有如下的技术效果：避免了大高宽比隔震建筑发生倾覆破坏，实现了地震作用下对隔震支座的抗拔保护，保持隔震层原有水平隔震性能，且对安装空间要求低，在隔震层内可灵活布置。
9、在一些实施例中，所述倾覆传感器包括上部固定部分、下部悬置测杆、补偿摆盘、第一电接触片和第二电接触片；所述上部固定部分悬固在所述隔震层顶层上；所述下部悬置测杆与所述上部固定部分可上下滑动连接，所述下部悬置测杆的下端可自由移动地抵接在所述补偿摆盘上；所述补偿摆盘固定在所述隔震层底层上；所述第一电接触片绝缘地固定在所述上部固定部分上，所述第二电接触片绝缘地固定在所述下部悬置测杆上且位于所述第一电接触片的上方；
10、当所述第二电接触片与所述第一电接触片接触时，则所述竖向位移超出安全限值，所述半主动抗拔组件切入所述抗拔不抗推状态；
11、当所述第二电接触片与所述第一电接触片分离时，则所述竖向位移未超出安全限值时，所述半主动抗拔组件切入所述自由伸缩状态。
12、在一些实施例中，所述下部悬置测杆的下端固定有球体；所述补偿摆盘具有摆面，所述摆面根据所述隔震支座的类型进行调整，当所述隔震支座的水平变形不会带来竖向变形时，所述补偿摆盘的摆面设计成水平面；当所述隔震支座的水平变形自动带来竖向变形时，所述摆面的形状设计成与所述隔震支座同步变形的形状。
13、在一些实施例中，所述上部固定部分包括上固定端部、下固定端部、以及连接在所述上固定端部和所述下固定端部的多根杆筋；所述下部悬置测杆的上部固定有滑动件，所述滑动件可上下滑动地卡设在多根所述杆筋之间。
14、在一些实施例中，所述第一电接触片固定在所述下固定端部的上表面上，所述第二电接触片固定在所述滑动件上。
15、在一些实施例中，所述半主动抗拔组件包括缸体、活塞杆、第一连通管、第二连通管、控制阀门；所述活塞杆从所述缸体的上端伸入所述缸体内且与所述缸体滑动配合，所述活塞杆上的活塞将所述缸体的缸腔分隔成上缸腔和下缸腔；所述第一连通管的两端分别与所述上缸腔和所述控制阀门相连，所述第二连通管的两端分别与所述下缸腔和所述控制阀门相连；
16、当所述第二电接触片与所述第一电接触片接触时，所述控制阀门控制流体仅能从所述下缸腔流入所述上缸腔中，而不能从所述上缸腔流入所述下缸腔中，从而实现所述半主动抗拔组件切入所述抗拔不抗推状态；
17、当所述第二电接触片与所述第一电接触片分离时，所述控制阀门控制流体能从所述下缸腔流入所述上缸腔中，能从所述上缸腔流入所述下缸腔中，从而实现所述半主动抗拔组件切入所述自由伸缩状态。
18、在一些实施例中，所述活塞杆的上端通过上万向铰与所述隔震层顶层相连，所述缸体的下端通过下万向铰与所述隔震层底层相连。
19、在一些实施例中，所述控制阀门包括插装阀和单向电磁阀；所述插装阀含有第一主油路口、第二主油路口和压力控制口；所述第一主油路口通过所述第一连通管与所述上缸腔连通，所述第二主油路口通过所述第二连通管与所述下缸腔连通，所述压力控制口通过第三连通管与所述单向电磁阀的一端相连，所述单向电磁阀的另一端通过第四连通管与所述第二连通管相连；
20、当所述第二电接触片与所述第一电接触片接触时，所述单向电磁阀通电，使流体能从所述第二主油路口流入所述第一主油路口，而不能从所述第一主油路口流入所述第二主油路口；
21、当所述第二电接触片与所述第一电接触片分离时，所述单向电磁阀断电，使流体能从所述第二主油路口流入所述第一主油路口，且能从所述第一主油路口流入所述第二主油路口。
22、在一些实施例中，所述第一电接触片、所述单向电磁阀和所述第二电接触片依次串联电连接，且在所述第一电接触片和所述单向电磁阀或者在所述第二电接触片和所述单向电磁阀之间设置电源，从而形成控制电路。
23、在一些实施例中，所述半主动抗拔组件布置在所述隔震层最易抬起的位置，且在每个布置位置的水平方向上应至少布置两个所述半主动抗拔组件。
24、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述倾覆传感器包括上部固定部分、下部悬置测杆、补偿摆盘、第一电接触片和第二电接触片；所述上部固定部分悬固在所述隔震层顶层上；所述下部悬置测杆与所述上部固定部分可上下滑动连接，所述下部悬置测杆的下端可自由移动地抵接在所述补偿摆盘上；所述补偿摆盘固定在所述隔震层底层上；所述第一电接触片绝缘地固定在所述上部固定部分上，所述第二电接触片绝缘地固定在所述下部悬置测杆上且位于所述第一电接触片的上方；
3.根据权利要求2所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述下部悬置测杆的下端固定有球体；当所述隔震支座的水平变形不会带来竖向变形时，所述补偿摆盘的摆面设计成水平面；当所述隔震支座的水平变形自动带来竖向变形时，所述摆面的形状设计成与所述隔震支座同步变形的形状。
4.根据权利要求2所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述上部固定部分包括上固定端部、下固定端部、以及连接在所
5.根据权利要求4所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述第一电接触片固定在所述下固定端部的上表面上，所述第二电接触片固定在所述滑动件上。
6.根据权利要求2所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述半主动抗拔组件包括缸体、活塞杆、第一连通管、第二连通管、控制阀门；所述活塞杆从所述缸体的上端伸入所述缸体内且与所述缸体滑动配合，所述活塞杆上的活塞将所述缸体的缸腔分隔成上缸腔和下缸腔；所述第一连通管的两端分别与所述上缸腔和所述控制阀门相连，所述第二连通管的两端分别与所述下缸腔和所述控制阀门相连；
7.根据权利要求6所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述活塞杆的上端通过上万向铰与所述隔震层顶层相连，所述缸体的下端通过下万向铰与所述隔震层底层相连。
8.根据权利要求6所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述控制阀门包括插装阀和单向电磁阀；所述插装阀含有第一主油路口、第二主油路口和压力控制口；所述第一主油路口通过所述第一连通管与所述上缸腔连通，所述第二主油路口通过所述第二连通管与所述下缸腔连通，所述压力控制口通过第三连通管与所述单向电磁阀的一端相连，所述单向电磁阀的另一端通过第四连通管与所述第二连通管相连；
9.根据权利要求8所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述第一电接触片、所述单向电磁阀和所述第二电接触片依次串联电连接，且在所述第一电接触片和所述单向电磁阀或者在所述第二电接触片和所述单向电磁阀之间设置电源，从而形成控制电路。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述半主动抗拔组件布置在所述隔震层最易抬起的位置，且在每个布置位置的水平方向上应至少布置两个所述半主动抗拔组件。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述倾覆传感器包括上部固定部分、下部悬置测杆、补偿摆盘、第一电接触片和第二电接触片；所述上部固定部分悬固在所述隔震层顶层上；所述下部悬置测杆与所述上部固定部分可上下滑动连接，所述下部悬置测杆的下端可自由移动地抵接在所述补偿摆盘上；所述补偿摆盘固定在所述隔震层底层上；所述第一电接触片绝缘地固定在所述上部固定部分上，所述第二电接触片绝缘地固定在所述下部悬置测杆上且位于所述第一电接触片的上方；
3.根据权利要求2所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述下部悬置测杆的下端固定有球体；当所述隔震支座的水平变形不会带来竖向变形时，所述补偿摆盘的摆面设计成水平面；当所述隔震支座的水平变形自动带来竖向变形时，所述摆面的形状设计成与所述隔震支座同步变形的形状。
4.根据权利要求2所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述上部固定部分包括上固定端部、下固定端部、以及连接在所述上固定端部和所述下固定端部的多根杆筋；所述下部悬置测杆的上部固定有滑动件，所述滑动件可上下滑动地卡设在多根所述杆筋之间。
5.根据权利要求4所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在于，所述第一电接触片固定在所述下固定端部的上表面上，所述第二电接触片固定在所述滑动件上。
6.根据权利要求2所述的应用于大高宽比隔震建筑的半主动抗倾覆装置，其特征在...
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