碟簧鉛芯橡膠三維減震支座的制作方法
【專利摘要】一種用于建筑或設(shè)備的三維減震支座，包括蝶形彈簧，鉛芯，橡膠片。橡膠片層疊嵌于蝶形彈簧之間，所述橡膠片的中心灌入鉛芯。本發(fā)明的碟簧鉛芯橡膠三維減震支座突破了現(xiàn)行減震支座豎向減震困難的技術(shù)瓶頸，分別實(shí)現(xiàn)了水平和豎向減震功能，達(dá)到良好的三維隔震效果。
【專利說明】碟簧鉛芯橡膠三維減震支座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可用于建筑及設(shè)備減震的三維減震裝置，可以減少三維地震波向建筑和設(shè)備輸入地震能量，有效減輕地震災(zāi)害。

【背景技術(shù)】
[0002]地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放引起的地面震動就是地震，地震發(fā)生時產(chǎn)生的地震波引起對地面建筑物的破壞，導(dǎo)致人員傷亡，造成了地震災(zāi)害。地震對建筑物的破壞，主要是由地震力通過地震波起作用的，即縱波地震力使建筑物上下顛簸，引起建筑物的縱向結(jié)構(gòu)松動，隨后橫波地震力再使建筑物發(fā)生水平晃動，引起橫向結(jié)構(gòu)損壞。當(dāng)先顛后晃的地震力超過建筑物的承受力時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件遭到破壞，使建筑物不能支持自身重量而倒塌，在幾秒鐘內(nèi)就能使建筑物遭受破壞。
[0003]為了抵御地震災(zāi)害，人們發(fā)展出兩種不同的減輕地震災(zāi)害的方法。第一種是建筑抗震設(shè)計(jì)，此方法是通過增加結(jié)構(gòu)本身的剛度、強(qiáng)度和延性來抵抗由地震力引起的結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。另一種方法是從“把建筑和地震隔開”的思想出發(fā)，在地基和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有隔震減震裝置和阻尼器等組成的隔震層，把建筑物從短周期的地震動中隔開來，由于隔震層的剛度比建筑物小得多，地震時建筑物的位移主要發(fā)生在隔震層，并且隔震層中設(shè)置的阻尼器可以吸收地震能量，從而保護(hù)了上部結(jié)構(gòu)。
[0004]隔震減震技術(shù)就是基于上述第二種減輕地震災(zāi)害的原理來減輕地震災(zāi)害的一種技術(shù)，疊層橡膠支座的出現(xiàn)，其良好的水平減震性能較好地實(shí)現(xiàn)了建筑物水平方向的減震。由于性能良好的豎向隔震減震裝置的缺失，豎向減震一直是人們研究的難題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在突破豎向減震困難的技術(shù)瓶頸，開發(fā)一種新型的三向減震裝置，不但可以實(shí)現(xiàn)建筑物的水平減震，還能有效地實(shí)現(xiàn)建筑物的豎向減震，達(dá)到三向減震的效果測量誤差，從而大大提高了玻璃邊緣的測量精度。
[0006]為了達(dá)成上述目的，提供了一種用于建筑或設(shè)備的三維減震支座，包括蝶形彈簧，鉛芯，橡膠片。橡膠片層疊嵌于蝶形彈簧之間，所述橡膠片的中心灌入鉛芯。
[0007]一些實(shí)施例中，所述橡膠片與蝶形彈簧通過硫化進(jìn)行連接。
[0008]一些實(shí)施例中，所述三維減震支座還包括下底座。
[0009]一些實(shí)施例中，所述下底座包括下封板和下連接板。
[0010]一些實(shí)施例中，所述蝶形彈簧的第一層蝶形彈簧片連接至所述下封板，并且所述第一層蝶形彈簧片的外緣有外環(huán)鋼圈，內(nèi)緣有內(nèi)環(huán)鋼圈。
[0011]—些實(shí)施例中,所述三維減震支座還包括上座。
[0012]一些實(shí)施例中，所述上座包括上封板和上連接板
[0013]一些實(shí)施例中，所述蝶形彈簧的最上層蝶形彈簧片附接至所述上封板，并且最上層蝶形彈簧片的緣有內(nèi)環(huán)鋼圈。
[0014]一些實(shí)施例中，所述下封板和所述下連接板之間，以及所述上封板和所述上連接板之間通過連接螺栓連接，并且最外層有保護(hù)橡膠層。
[0015]一些實(shí)施例中，所述鉛芯的上部設(shè)有保護(hù)鋼板，所述保護(hù)鋼板上設(shè)有螺旋彈簧。
[0016]本發(fā)明的碟簧鉛芯橡膠三維減震支座突破了現(xiàn)行減震支座豎向減震困難的技術(shù)瓶頸，分別實(shí)現(xiàn)了水平和豎向減震功能，達(dá)到良好的三維隔震效果。
[0017]以下結(jié)合附圖，通過示例說明本發(fā)明主旨的描述，以清楚本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]結(jié)合附圖，通過下文的詳細(xì)說明，可更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的碟簧鉛芯橡膠三維減震支座的剖面圖；
[0020]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的碟簧鉛芯橡膠三維減震支座第一層蝶形彈簧的平面圖；及
[0021]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的碟簧鉛芯橡膠三維減震支座最上層蝶形彈簧片的平面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]參見本發(fā)明具體實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開，并且使本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。
[0023]下文詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的碟簧鉛芯橡膠三維減震支座。
[0024]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的碟簧鉛芯橡膠三維減震支座包括有蝶形彈簧、鉛芯、疊層橡膠。疊層橡膠片2嵌于蝶形彈簧片3之間，通過特殊的硫化工藝，使二者牢固粘結(jié)，中心壓入鉛芯10，下封板6和下連接板8組成支座的下底座，上封板7和上連接板9組成支座的上座，下封板6和下連接板8、上封板7和上連接板9之間均有連接螺栓16連接，最外層有保護(hù)橡膠層I。
[0025]為保證支座整體部分與下封板6連接的牢固性，在第一層蝶形彈簧片4的外緣有外環(huán)鋼圈12，以抵抗支座水平變形時的剪力，外環(huán)鋼圈12的尺寸可有支座變形時的水平剪力大小確定；第一層蝶形彈簧片4的內(nèi)緣有內(nèi)環(huán)鋼圈11，內(nèi)環(huán)鋼圈11不但有上述外環(huán)鋼圈12的作用，還可以提供支座豎向減震時的阻尼，豎向阻尼的大小，可有內(nèi)環(huán)鋼圈11的薄厚來實(shí)現(xiàn)。同樣，為保證支座整體部分與上封板7連接的牢固性，在最上層蝶形彈簧片5的內(nèi)緣有內(nèi)環(huán)鋼圈13，同時，內(nèi)環(huán)鋼圈13還要抵抗支座水平變形時的剪力，內(nèi)環(huán)鋼圈13的尺寸，可根據(jù)上述剪力的大小來確定。
[0026]為了保證鉛芯10緊固在中心孔中，在其上部放保護(hù)鋼板15，保護(hù)鋼板15上面放螺旋彈簧14，螺旋彈簧14要有足夠的剛度以保證支座在初始變形階段壓緊鉛芯10，另外，螺旋彈簧14也兼具豎向減震的作用。
[0027]下面分別介紹本發(fā)明碟簧鉛芯橡膠三維減震支座的水平減震系統(tǒng)和豎向減震系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的。
[0028]水平減震系統(tǒng):整個支座的水平減震系統(tǒng)由蝶形彈簧片3 (相當(dāng)于鉛芯橡膠支座中的鋼板)、橡膠片2和鉛芯10共同作用實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)?shù)卣鸩?主要是橫波)或者其他激勵使支座上邊的建筑物或者設(shè)備發(fā)生水平振動時，支座產(chǎn)生水平位移，可以有效減小輸入上部結(jié)構(gòu)的水平加速度，從而保護(hù)結(jié)構(gòu)不受破壞，位于支座中心的鉛芯10則產(chǎn)生剪切變形，由于金屬鉛良好的耗能能力，可以有效減輕地震能量向上部結(jié)構(gòu)的輸入，為支座提供水平阻尼，水平阻尼的大小可以通過調(diào)節(jié)鉛芯10的直徑大小來實(shí)現(xiàn)，另外，鉛芯10還可以限制支座的水平變形，不但可以避免支座本身產(chǎn)生較大的水平變形而遭到破壞，還可以限制上部結(jié)構(gòu)的水平位移，使其保持在一定的安全范圍以內(nèi)。
[0029]豎向減震系統(tǒng):碟簧鉛芯橡膠三維減震支座的豎向減震系統(tǒng)主要由蝶形彈簧鉛芯10共同作用實(shí)現(xiàn)。組成蝶形彈簧的蝶形彈簧片3的組合方式可有疊合、對合、復(fù)合多種組合方式。蝶形彈簧片3要有足夠的剛度，以保證蝶形彈簧在承受豎向荷載以后還能保持其彈性性能，發(fā)揮減震作用。當(dāng)?shù)卣鸩?主要是縱波)或者其他豎向激勵使支座上的建筑物或者設(shè)備發(fā)生豎向振動時，支座產(chǎn)生豎向位移，可以減輕輸入上部結(jié)構(gòu)的豎向加速度，同時蝶形彈簧片3要有足夠的剛度，以保證支座發(fā)生豎向變形時的不被破壞，豎向位移和豎向剛度的大小可以有蝶形彈簧片3的大小、薄厚控制，支座的豎向阻尼可以由第一層蝶形彈簧片4內(nèi)緣的內(nèi)環(huán)鋼圈11來提供，豎向阻尼的大小可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)鋼圈11的尺寸來控制。針對不同的上部荷載(上部結(jié)構(gòu))可以設(shè)計(jì)不同時的與之相適宜的豎向剛度和豎向阻尼，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的豎向減震。本發(fā)明的碟簧鉛芯橡膠三維減震支座突破了現(xiàn)行減震支座豎向減震困難的技術(shù)瓶頸，分別實(shí)現(xiàn)了水平和豎向減震功能，達(dá)到良好的三維隔震效果。
[0030]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于建筑或設(shè)備的三維減震支座，包括蝶形彈簧，鉛芯，橡膠片，其特征在于，橡膠片(2)層疊嵌于蝶形彈簧(3)之間，所述橡膠片(2)的中心灌入鉛芯(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維減震支座，其特征在于，所述橡膠片(2)與蝶形彈簧(3)通過硫化進(jìn)行連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維減震支座，其特征在于，所述三維減震支座還包括下底座。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維減震支座，其特征在于，所述下底座包括下封板(6)和下連接板⑶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維減震支座，其特征在于，所述蝶形彈簧(3)的第一層蝶形彈簧片(4)連接至所述下封板￠)，并且所述第一層蝶形彈簧片(4)的外緣有外環(huán)鋼圈(12)，內(nèi)緣有內(nèi)環(huán)鋼圈(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維減震支座，其特征在于，所述三維減震支座還包括上座。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維減震支座，其特征在于，所述上座包括上封板(7)和上連接板(9)
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維減震支座，其特征在于，所述蝶形彈簧(3)的最上層蝶形彈簧片(5)附接至所述上封板(7)，并且最上層蝶形彈簧片(5)的緣有內(nèi)環(huán)鋼圈(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的三維減震支座，其特征在于，所述下封板(6)和所述下連接板(8)之間，以及所述上封板(7)和所述上連接板(9)之間通過連接螺栓(16)連接，并且最外層有保護(hù)橡膠層(I)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維減震支座，其特征在于，所述鉛芯(10)的上部設(shè)有保護(hù)鋼板(15)，所述保護(hù)鋼板(15)上設(shè)有螺旋彈簧(14)。
【文檔編號】E04B1/98GK104405058SQ201410751915
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】官敏, 谷天奇, 魏曉俊, 趙琪, 王海林, 楊黎虹, 趙永 申請人:中國建材國際工程集團(tuán)有限公司