單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座的製作方法
2023-07-20 11:28:21
單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，包括底板、底盤隔震裝置、中盤轉換裝置、上盤隔震裝置和頂板，所述底板為長方形，所述底盤隔震裝置固定在底板上，所述底盤隔震裝置通過中盤轉換裝置連接上盤隔震裝置，所述上盤隔震裝置連接頂板。本發明解決了靠牆放置的設備或文物在地震作用時同時降低沿牆水平向和豎向同時隔震的問題，達到了對必須實現豎向和水平向同時減隔震的結構提供隔震保護的目的，最大限度地將地震作用向被保護的設備或館藏文物的傳遞路徑「切斷」或削弱，達到降低地震輸入能量以保護設備或館藏文物的目的。
【專利說明】單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座
【技術領域】
[0001]本發明涉及減隔震設備，具體涉及一種單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座。
【背景技術】
[0002]中國處於地震多發區，是世界上受到地震危害最為嚴重的國家之一。作為一種自然災害，地震給人類的生命及財產安全帶來了極大的威脅，隨著社會經濟的高速發展，地震所造成的損失越來越嚴重。地震是由於地殼巖層處於複雜的應力狀態中，隨著地殼的不斷變化，地應力的作用超過某處巖層的極限強度時，巖層就會發生突然的斷裂和錯動，從而引起震動，並以彈性波的形式傳到地表，引起地表附近的具有一定質量的物體產生慣性力，當物體本身具有的抵抗這種慣性作用的抗震能力不足時，物體發生破壞。而通過對物體設置一定的隔震耗能裝置可以有效的降低作用於物體的慣性力，減小地震作用下物體的損傷和反應，將地震可能帶來的破壞作用顯著降低。
[0003]傳統隔震臺座一般分為兩類，一類是通過隔震層的設置來延長物體的自振周期，降低上部物體的地震反應；另一類是通過在結構的支座處設置耗能裝置，從而在地震發生時通過此裝置消耗地震對結構輸入的能量，從而減少地震能量對上部結構的作用。目前上述兩種減隔振方式所採取的隔震措施都是以減小水平地震作用為目標，以此為減隔振目標所設計的支座也僅能夠滿足水平隔振的需要。但實際震害表明，豎向地震對物體的影響是不可忽視的，在某些情況下，其作用會超過水平地震作用。傳統隔震臺座一般都是針對水平方向進行隔震，這使得傳統隔震臺座一方面不滿足豎向隔震的要求，另一方面，在某些情況下，還會對豎向地震作用產生放大作用。
【發明內容】
[0004]為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種能夠實現豎向和水平向同時減隔震的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座。由如下的技術方案實現:
[0005]一種單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，包括底板、底盤隔震裝置、中盤轉換裝置、上盤隔震裝置和頂板，所述底板為長方形，所述底盤隔震裝置固定在底板上，所述底盤隔震裝置通過中盤轉換裝置連接上盤隔震裝置，所述上盤隔震裝置連接頂板。
[0006]所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，所述底盤隔震裝置包括底盤水平壓力碟簧固定板，所述底盤水平壓力碟簧固定板通過一個底盤水平壓力碟簧端部連接板連接底盤水平壓力碟簧的一端，所述底盤水平壓力碟簧的另一端通過另一個底盤水平壓力碟簧端部連接板連接底盤水平滑動槽的一側，所述底盤水平滑動槽的另一側連接底盤水平拉力碟簧的一端，所述底盤水平拉力碟簧的另一端通過水平拉力碟簧端部連接板連接底盤水平拉力碟簧邊部固定板；所述底盤水平滑動槽的兩端分別通過底盤阻尼器連接底盤水平滑動槽連接板。
[0007]所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，所述底盤水平壓力碟簧和底盤水平拉力碟簧分別設有三個。
[0008]所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，所述底盤隔震裝置設有四組，該底盤隔震裝置在所述底板的長邊和短邊內分別對稱安裝兩組。
[0009]所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，所述中盤轉換裝置包括短軸豎向轉換板和長軸豎向轉換板，所述短軸豎向轉換板的下端通過連接滑動軸連接設在所述底板的短邊內的底盤水平滑動槽，所述短軸豎向轉換板的上端通過轉動軸連接上盤隔震裝置，所述長軸豎向轉換板的下端通過連接滑動軸連接設在所述底板的長邊內的底盤水平滑動槽，所述長軸豎向轉換板的上端通過轉軸連接頂板。
[0010]所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，所述上盤隔震裝置包括短軸向水平拉力碟簧端部立板，所述短軸向水平拉力碟簧端部立板通過上盤拉力碟簧端部連接板連接上盤拉力碟簧的一端，所述上盤拉力碟簧的另一端連接上盤水平滑動槽的一側，所述上盤水平滑動槽的另一側通過一個上盤壓力碟簧端部連接板連接上盤壓力碟簧的一端，所述上盤壓力碟簧的另一端通過另一個上盤壓力碟簧端部連接板連接上盤壓力碟簧之間的固定板，所述上盤水平滑動槽的兩端均連接上盤水平滑動槽連接板的內側，所述上盤水平滑動槽連接板的外側通過上盤固定耳板連接轉軸，所述轉軸設有外套筒，所述外套筒連接長軸豎向轉換板。
[0011]所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，所述上盤拉力碟簧和上盤壓力碟簧分別設有三個。
[0012]所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，所述短軸向水平拉力碟簧端部立板及上盤水平滑動槽連接板均連接頂板。
[0013]所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，所述上盤隔震裝置設有兩組，兩組上盤隔震裝置以上盤壓力碟簧之間的固定板為軸對稱。
[0014]所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，所述短軸豎向轉換板的上端通過轉動軸連接上盤水平滑動槽。
[0015]與現有技術相比較，採用上述技術方案的本發明具有的優點在於:本發明解決了靠牆放置的設備或文物在地震作用時同時降低沿牆水平向需要較大的位移而垂直牆的方向需要的位移則較小及豎向同時隔震的問題，達到了對必須實現豎向和水平向同時減隔震的結構提供隔震保護的目的，最大限度地將地震作用向被保護的設備或館藏文物的傳遞路徑「切斷」或削弱，達到降低地震輸入能量以保護設備或館藏文物的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明整體軸測圖；
[0017]圖2為本發明整體俯視圖；
[0018]圖3為本發明長軸向主視圖；
[0019]圖4為本發明短軸向主視圖；
[0020]圖5為下盤隔震裝置的軸測圖；
[0021]圖6為下盤隔震裝置的俯視圖；
[0022]圖7為下盤隔震裝置長軸向主視圖；
[0023]圖8為下盤隔震裝置短軸向主視圖；
[0024]圖9為圖6中局部A的軸測圖；
[0025]圖10為圖6中局部A的俯視圖；
[0026]圖11為中盤轉換裝置及上盤隔震裝置的軸測圖；
[0027]圖12為中盤轉換裝置及上盤隔震裝置的仰視圖；
[0028]圖13為中盤轉換裝置及上盤隔震裝置的俯視圖；
[0029]圖14為中盤轉換裝置及上盤隔震裝置的長軸向主視圖；
[0030]圖15為中盤轉換裝置及上盤隔震裝置的短軸向主視圖。
[0031]圖中標記說明:1_底板；2-底盤水平壓力碟簧邊部固定板；3-底盤水平壓力碟簧；4_底盤水平壓力碟簧端部連接板；5_底盤水平滑動槽；6_連接滑動軸；7_底盤水平拉力碟簧；8_底盤水平拉力碟簧端部連接板；9_底盤水平拉力碟簧邊部固定板；10_底盤水平滑動槽連接板；11-底盤阻尼器；12-短軸豎向轉換板；13_長軸豎向轉換板；14-短軸向水平拉力碟簧端部立板；15-上盤拉力碟簧；16-上盤水平滑動槽；17-轉動軸；18_上盤壓力碟簧；19_上盤拉力碟簧端部連接板；20_上盤壓力碟簧之間的固定板；21_上盤壓力碟簧端部連接板；22_上盤水平滑動槽連接板；23_上盤阻尼器；24_轉軸；25_固定耳板；26-外套筒；27-頂板。
【具體實施方式】
[0032]下面主要結合附圖及具體實施例對單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座作進一步詳細的說明。
[0033]如圖1至圖15所示，一種單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，包括底板1、底盤隔震裝置、中盤轉換裝置、上盤隔震裝置和頂板27，所述底板I為長方形，所述底板I沿長邊的方向為長軸向，所述底板I沿短邊的方向為短軸向，所述底盤隔震裝置固定在底板I上，所述底盤隔震裝置通過中盤轉換裝置連接上盤隔震裝置，所述上盤隔震裝置連接頂板27 ;所述底盤隔震裝置包括底盤水平壓力碟簧固定板2，所述底盤水平壓力碟簧固定板2通過一個底盤水平壓力碟簧端部連接板4連接底盤水平壓力碟簧3的一端，所述底盤水平壓力碟簧3的另一端通過另一個底盤水平壓力碟簧端部連接板4連接底盤水平滑動槽5的一側，所述底盤水平滑動槽5的另一側連接底盤水平拉力碟簧7的一端，所述底盤水平拉力碟簧7的另一端通過水平拉力碟簧端部連接板8連接底盤水平拉力碟簧邊部固定板9 ;所述底盤水平滑動槽5的兩端分別通過底盤阻尼器11連接底盤水平滑動槽連接板10 ;所述底盤水平壓力碟簧3和底盤水平拉力碟簧7分別設有三個；所述底盤隔震裝置設有四組，該底盤隔震裝置在所述底板I的長邊和短邊內分別對稱安裝兩組；所述中盤轉換裝置包括短軸豎向轉換板12和長軸豎向轉換板13，所述短軸豎向轉換板12的下端通過連接滑動軸6連接設在所述底板I的短邊內的底盤水平滑動槽5，所述短軸豎向轉換板12的上端通過轉動軸17連接上盤隔震裝置，所述長軸豎向轉換板13的下端通過連接滑動軸6連接設在所述底板I的長邊內的底盤水平滑動槽5，所述長軸豎向轉換板13的上端通過轉軸24連接頂板27 ;所述上盤隔震裝置包括短軸向水平拉力碟簧端部立板14，所述短軸向水平拉力碟簧端部立板14通過上盤拉力碟簧端部連接板19連接上盤拉力碟簧15的一端，所述上盤拉力碟簧15的另一端連接上盤水平滑動槽16的一側，所述上盤水平滑動槽16的另一側通過一個上盤壓力碟簧端部連接板21連接上盤壓力碟簧18的一端，所述上盤壓力碟簧18的另一端通過另一個上盤壓力碟簧端部連接板21連接上盤壓力碟簧之間的固定板20，所述上盤水平滑動槽16的兩端均連接上盤水平滑動槽連接板22的內側，所述上盤水平滑動槽連接板22的外側通過上盤固定耳板25連接轉軸24，所述轉軸24設有外套筒，所述外套筒連接長軸豎向轉換板13 ;上盤拉力碟簧15和上盤壓力碟簧18分別設有三個；所述短軸向水平拉力碟簧端部立板14及上盤水平滑動槽連接板22均連接頂板27 ;所述上盤隔震裝置設有兩組，兩組上盤隔震裝置以上盤壓力碟簧之間的固定板20為軸對稱；所述短軸豎向轉換板12的上端通過轉動軸17連接上盤水平滑動槽16。
[0034]該單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座屬對稱結構，臺座下盤在長軸向和短軸向上的做法完全相同，豎向轉換結構即短軸豎向轉換板12和長軸豎向轉換板13不同，臺座上盤長軸向對稱布置，短軸向亦對稱布置，但僅在長軸向布置了碟簧及阻尼器，以實現地震作用沿長軸向產生較大位移，而沿短軸向產生的位移較小這一目標。
[0035]結構、設備和館藏文物可直接與臺座頂板27固定連接，非地震狀態時豎向荷載使底盤水平壓力碟簧3產生壓縮變形，同時通過短軸豎向轉換板12使上盤壓力碟簧18產生壓縮變形，並達到平衡狀態。地震發生時，沿長軸方向的地震動將使底盤水平壓力碟簧3產生往復振動從而進入隔震工作狀態，於此同時沿長軸方向的水平向地震動通過短軸豎向轉換板12使上盤壓力碟簧18產生往復振動從而進入隔震工作狀態，削弱長軸水平地震動向上部結構、設備和館藏文物的傳遞，而在短軸方向上，地震動將使底盤水平壓力碟簧3產生往復振動從而進入隔震工作狀態，從而削弱短軸水平地震動向上部結構、設備和館藏文物的傳遞；豎向地震動產生的幅值不斷變化的壓力一方面通過底盤水平壓力碟簧3產生往復振動削弱，另一方面此豎向地震動產生的幅值不斷變化的壓力通過短軸豎向轉換板12轉換為水平向壓力，此壓力通過上盤壓力碟簧18產生往復振動削弱，當豎向地震動產生的幅值不斷變化的拉力時，此拉力一方面通過底盤水平拉力碟簧7的往復振動削弱，另一方面豎嚮往復拉力通過短軸豎向轉換板12轉換為臺座上盤的水平向拉力，此拉力通過上盤拉力碟簧15產生往復振動削弱，從而實現對豎向地震作用的削弱，減小豎向地震動向上部結構、設備和館藏文物的傳遞。
[0036]該單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座在沿長軸方向通過底盤水平壓力碟簧邊部固定板2和底盤水平拉力碟簧邊部固定板9及短軸向水平拉力碟簧端部立板14與上盤壓力碟簧之間的固定板20限制其產生過大的位移，保證位移在合理的範圍內，底盤隔震裝置與上盤隔震裝置的同時使用保證了地震作用下長軸上可以產生足夠的位移，即結構、設備和館藏文物沿牆方向可產生足夠的位移，而在短軸方向上通過底盤水平壓力碟簧邊部固定板2和底盤水平拉力碟簧邊部固定板9限制其產生過大的位移，保證位移在合理的範圍內，保證了結構、設備和館藏文物在垂直於牆的方向產生一定的位移，並保證其在合理的範圍內。地震發生後，底盤水平壓力碟簧3自動復位到非地震狀態時的位置。
[0037]與現有技術相比較，採用上述技術方案的本發明具有的優點在於:本發明解決了靠牆放置的設備或文物在地震作用時同時降低沿牆水平向和豎向同時隔震的問題，達到了對必須實現豎向和水平向同時減隔震的結構提供隔震保護的目的，最大限度地將地震作用向被保護的設備或館藏文物的傳遞路徑「切斷」或削弱，達到降低地震輸入能量以保護設備或館藏文物的目的。
[0038]以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:包括底板、底盤隔震裝置、中盤轉換裝置、上盤隔震裝置和頂板，所述底板為長方形，所述底盤隔震裝置固定在底板上，所述底盤隔震裝置通過中盤轉換裝置連接上盤隔震裝置，所述上盤隔震裝置連接頂板。
2.根據權利要求1所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:所述底盤隔震裝置包括底盤水平壓力碟簧固定板，所述底盤水平壓力碟簧固定板通過一個底盤水平壓力碟簧端部連接板連接底盤水平壓力碟簧的一端，所述底盤水平壓力碟簧的另一端通過另一個底盤水平壓力碟簧端部連接板連接底盤水平滑動槽的一側，所述底盤水平滑動槽的另一側連接底盤水平拉力碟簧的一端，所述底盤水平拉力碟簧的另一端通過水平拉力碟簧端部連接板連接底盤水平拉力碟簧邊部固定板；所述底盤水平滑動槽的兩端分別通過底盤阻尼器連接底盤水平滑動槽連接板。
3.根據權利要求2所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:所述底盤水平壓力碟簧和底盤水平拉力碟簧分別設有三個。
4.根據權利要求2所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:所述底盤隔震裝置設有四組，該底盤隔震裝置在所述底板的長邊和短邊內分別對稱安裝兩組。
5.根據權利要求4所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:所述中盤轉換裝置包括短軸豎向轉換板和長軸豎向轉換板，所述短軸豎向轉換板的下端通過連接滑動軸連接設在所述底板的短邊內的底盤水平滑動槽，所述短軸豎向轉換板的上端通過轉動軸連接上盤隔震裝置，所述長軸豎向轉換板的下端通過連接滑動軸連接設在所述底板的長邊內的底盤水平滑動槽，所述長軸豎向轉換板的上端通過轉軸連接頂板。
6.根據權利要求4所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:所述上盤隔震裝置包括短軸向水平拉力碟簧端部立板，所述短軸向水平拉力碟簧端部立板通過上盤拉力碟簧端部連接板連接上盤拉力碟簧的一端，所述上盤拉力碟簧的另一端連接上盤水平滑動槽的一側，所述上盤水平滑動槽的另一側通過一個上盤壓力碟簧端部連接板連接上盤壓力碟簧的一端，所述上盤壓力碟簧的另一端通過另一個上盤壓力碟簧端部連接板連接上盤壓力碟簧之間的固定板，所述上盤水平滑動槽的兩端均連接上盤水平滑動槽連接板的內側，所述上盤水平滑動槽連接板的外側通過上盤固定耳板連接轉軸，所述轉軸設有外套筒，所述外套筒連接長軸豎向轉換板。
7.根據權利要求6所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:所述上盤拉力碟簧和上盤壓力碟簧分別設有三個。
8.根據權利要求6所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:所述短軸向水平拉力碟簧端部立板及上盤水平滑動槽連接板均連接頂板。
9.根據權利要求6所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:所述上盤隔震裝置設有兩組，兩組上盤隔震裝置以上盤壓力碟簧之間的固定板為軸對稱。
10.根據權利要求4所述的單側雙嚮導軌碟簧大位移隔震臺座，其特徵在於:所述短軸豎向轉換板的上端通過轉動軸連接上盤水平滑動槽。
【文檔編號】F16M11/00GK104295660SQ201410478482
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】聶桂波, 戴君武, 張辰嘯 申請人:中國地震局工程力學研究所