變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器的製作方法

2023-06-18 02:55:56 1

專利名稱：變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種隔震器，尤其是一種變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器， 可應用於工程結構的隔震控制。
背景技術：
鉛芯橡膠支座隔震器是一種用於減輕由於基礎水平運動而導致的上部結
構振動的幅度的裝置。常規的鉛芯橡膠支座隔震器如圖1和圖2所示。該類 鉛芯橡膠支座隔震器包括下連接板、疊層橡膠、疊層鋼板、鉛芯和上連接板。 使用時，上部結構固定於上連接板，下連接板固定於基礎上。圖1所示的常
規鉛芯橡膠支座隔震器存在兩個缺點(1)對於層數不是很高的建築，為了 保證隔震器有足夠的變形能力需要應用比較大的直徑和高度，這樣的隔震器 價格貴，承載力則有富餘；而如果採用尺寸較小的隔震器，在大震下的變形 能力又不夠；(2)變形能力比較小的隔震器沒有針對大變形的保護措施，按 照多遇地震設計的隔震器，在罕遇地震作用下可能發生過大的變形，導致隔 震器的損壞，進而發生工程結構的破壞。

發明內容
本發明的目的在於針對現有鉛芯橡膠支座隔震器對承載能力和變形能力 適應性較差，且對於大變形沒有保護措施的問題，提出一種具有變剛度功能 的複合鉛芯橡膠支座隔震器，該隔震器能夠在建築物層數不是很高的情況下， 較好的協調承載能力和變形能力之間的矛盾。
為了實現上述目的，本發明的設計方案如下變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器包括有下連接板、下鉛芯橡膠支座、中 連接板、上鉛芯橡膠支座、上連接板、限位鋼筒。下鉛芯橡膠支座和上鉛芯 橡膠支座通過中連接板串聯；下鉛芯橡膠支座的下端與下連接板固結，上鉛
芯橡膠支座的上端與上連接板固結；下鉛芯橡膠支座的直徑大於上鉛芯橡膠
支座的直徑，下鉛芯橡膠支座的水平變形剛度大於上鉛芯橡膠支座的水平變
形剛度；限位鋼筒套在上鉛芯橡膠支座外面，其下端與中連接板固結起來，
限位鋼筒外側與中連接板外邊緣齊平，限位鋼筒的上端邊緣具有向內的凸起，
凸起的底端與上連接板的底端齊平；所述限位鋼筒與上連接板之間留有變形
空間。限位鋼筒用於限制上鉛芯橡膠支座發生過大的變形。當上鉛芯橡膠支
座的變形被限位鋼筒限制後，隔震器的變形將由下鉛芯橡膠支座承擔。
本發明中將兩個直徑不同的鉛芯橡膠支座在豎向串聯起來，由於上鉛芯橡
膠支座的水平變形剛度小於下鉛芯橡膠支座的水平變形剛度，因而當上連接
板相對於下連接板發生較小水平相對運動時，水平變形主要發生在上鉛芯橡
膠支座中。當上連接板與限位鋼筒接觸後，上鉛芯橡膠支座的變形不再增加。
此後，上連接板與下連接板之間的水平變形將主要由下鉛芯橡膠支座承擔。
所以，當上連接板與限位鋼筒接觸後，變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器的水
平剛度將變大，從而防止隔震器的變形過大。


圖l常規鉛芯橡膠支座隔震器示意圖。
圖2常規鉛芯橡膠支座隔震器a-a斷面圖。 圖3本發明提出的變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器示意圖。 圖4本發明提出的變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器b-b斷面圖。 圖5本發明實施例變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器的應用形式。圖6上鉛芯橡膠支座被限位前的變形狀態。 圖7上鉛芯橡膠支座被限位後的變形狀態。
圖中1、下連接板，2、疊層橡膠，3、疊層鋼板，4、鉛芯柱，5 、上
連接板，6、下連接板，7、下鉛芯橡膠支座，8、中連接板，9、上鉛芯橡膠 支座，10、上連接板，11、限位鋼筒，12、建築物基礎，13、建築物上部結 構，14、建築物周圍土體。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明做進一步說明。
如圖5所示的為採用變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器的隔震建築結構示 意圖，其中隔震器構造如圖3所示。變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器是由上 鉛芯橡膠支座9和下鉛芯橡膠支座7組成串聯繫統。隔震器的上連接板10與 建築物上部結構13的底層柱柱腳固結，下連接板6與建築物基礎12固結。 隔震器與建築物周圍土體14之間留有變形空間。圖6 、 7表示變剛度複合鉛 芯橡膠支座的工作機理。圖6所示為發生小變形時隔震器的變形主要集中於 上鉛芯橡膠支座9處；圖7所示為上鉛芯橡膠支座9達到預定的最大變形後， 即上連接板10與限位鋼筒11上端邊緣向內的凸起接觸後，變形將由下鉛芯 橡膠支座7承擔。由於下鉛芯橡膠支座7的水平變形剛度大於上鉛芯橡膠支 座9的水平變形剛度，所以當地面發生振動時，隔震器既能隔離一部分振動 能量向上部結構的傳遞，又能防止隔震器發生過大變形。
權利要求
1、一種變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器，包括有下鉛芯橡膠支座(7)和上鉛芯橡膠支座(9)，其特徵在於下鉛芯橡膠支座(7)和上鉛芯橡膠支座(9)通過中連接板(8)串聯；下鉛芯橡膠支座(7)的下端與下連接板(6)固結，上鉛芯橡膠支座(9)的上端與上連接板(10)固結；下鉛芯橡膠支座(7)的直徑大於上鉛芯橡膠支座(9)的直徑，下鉛芯橡膠支座(7)的水平變形剛度大於上鉛芯橡膠支座(9)的水平變形剛度；限位鋼筒(11)套在上鉛芯橡膠支座(9)外面，限位鋼筒(11)下端與中連接板(8)固結起來，限位鋼筒(11)外側與中連接板(8)的外邊緣齊平，限位鋼筒(11)的上端邊緣具有向內的凸起，凸起的底端與上連接板(10)的底端齊平；所述限位鋼筒(11)與上連接板(10)之間留有變形空間。
全文摘要
本發明涉及一種變剛度複合鉛芯橡膠支座隔震器，可應用於建築結構隔震控制。包括有下連接板、下鉛芯橡膠支座、中連接板、上鉛芯橡膠支座、上連接板、限位鋼筒。下鉛芯橡膠支座和上鉛芯橡膠支座通過中連接板串聯；下鉛芯橡膠支座的下端與下連接板固結，上鉛芯橡膠支座的上端與上連接板固結；限位鋼筒套在上鉛芯橡膠支座外面，其下端與中連接板固結起來。限位鋼筒用於限制上鉛芯橡膠支座發生過大的變形。當上鉛芯橡膠支座的變形被限位鋼筒限制後，隔震器的變形將由下鉛芯橡膠支座承擔，由此實現變剛度。
文檔編號E04B1/98GK101457555SQ20081022673
公開日2009年6月17日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者周錫元, 彭凌雲 申請人:北京工業大學