本發(fā)明涉及減隔震設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種疊層橡膠鋼板鉛柱阻尼桿式軸向減隔震裝置。

背景技術(shù)：

中國(guó)地處兩條主要的地震帶-歐亞地震帶和環(huán)太平洋地震帶之間，是世界上遭受到地震危害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。城市內(nèi)結(jié)構(gòu)、設(shè)備(如館藏文物儲(chǔ)放裝置)破壞而引起的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡將對(duì)國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定造成巨大的沖擊。地震是由于地殼巖層處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)中，隨著地殼的不斷變化，地應(yīng)力的作用超過(guò)某處巖層的極限強(qiáng)度時(shí)，巖層就會(huì)發(fā)生突然的斷裂和錯(cuò)動(dòng)，從而引起震動(dòng)，并以彈性波的形式傳到地表，引起地表附近的具有一定質(zhì)量的物體產(chǎn)生慣性力，當(dāng)物體本身具有的抵抗這種慣性作用的抗震能力不足時(shí)，物體發(fā)生破壞。而當(dāng)?shù)卣饎?dòng)的卓越周期和物體的自振周期比較接近時(shí)，物體的破壞就將更加嚴(yán)重。而通過(guò)對(duì)物體設(shè)置一定的隔震裝置可以顯著改變物體的自振周期，從而避開(kāi)地震的卓越周期，從而顯著的降低作用于物體的慣性力，減小物體在地震作用下的破壞，增加物體在地震下的安全。

傳統(tǒng)的減隔震技術(shù)一般分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是通過(guò)隔震裝置的設(shè)置來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期，降低上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)；另一類(lèi)是通過(guò)在結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的連接處設(shè)置耗能的裝置，消耗地震對(duì)結(jié)構(gòu)的能量輸入，從而減小輸入到結(jié)構(gòu)中的地震能量，降低地震作用的破壞。目前這兩種減隔震技術(shù)均取得了較好的應(yīng)用，但上述上述兩種減隔振方式所采取的隔震措施都是以減小水平地震作用為目標(biāo)，以此為減隔振目標(biāo)所設(shè)計(jì)的支座也僅能夠滿足水平隔振的需要。但實(shí)際震害表明，軸向(豎向)地震對(duì)物體的影響是不可忽視的，在某些情況下，其作用會(huì)超過(guò)水平地震作用。傳統(tǒng)隔震臺(tái)座一般都是針對(duì)水平方向進(jìn)行隔震，這使得傳統(tǒng)隔震臺(tái)座一方面不滿足軸向隔震的要求，另一方面，在某些情況下，還會(huì)對(duì)軸向地震作用產(chǎn)生放大作用。

公開(kāi)號(hào)為CN104315079A、CN104315080A、CN104294954A、CN104295660A和CN104358822A的五個(gè)發(fā)明專(zhuān)利中公開(kāi)了一種新型三維隔震支座，但是這種支座中彈簧阻尼導(dǎo)桿系統(tǒng)的性能限制了其應(yīng)用，需要更加適宜的軸向隔震系統(tǒng)元件，本發(fā)明可以作為新型三維隔震支座很好的軸向隔震系統(tǒng)元件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種疊層橡膠鋼板鉛柱阻尼桿式軸向減隔震裝置，能夠替代傳統(tǒng)彈簧阻尼導(dǎo)桿系統(tǒng)，作為新型三維隔震支座的軸向隔震系統(tǒng)元件。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種疊層橡膠鋼板鉛柱阻尼桿式軸向減隔震裝置，包括耳板、軸向內(nèi)鋼棒、防護(hù)鋼筒、疊層橡膠鋼板、支承鋼管、鉛塊柱和連接底盤(pán)，所述疊層橡膠鋼板共有兩個(gè)，每個(gè)所述疊層橡膠鋼板的內(nèi)部穿設(shè)有軸向內(nèi)鋼棒，所述軸向內(nèi)鋼棒的一端與耳板固定連接，另一端通過(guò)鉛塊柱與連接底盤(pán)固定連接，所述連接底盤(pán)的周部設(shè)有若干支承鋼管；所述疊層橡膠鋼板由管狀鋼板層和管狀膠板層交替粘接而成，所述疊層橡膠鋼板的最內(nèi)側(cè)、最外側(cè)均為橡膠層，兩個(gè)所述疊層橡膠鋼板最外側(cè)橡膠層通過(guò)所述防護(hù)鋼筒連接于一體。

進(jìn)一步地，所述軸向內(nèi)鋼棒和鉛塊柱的直徑相等。

進(jìn)一步地，所述管狀鋼板層中每層鋼板厚度相等。

進(jìn)一步地，所述管狀膠板層中每層膠板通過(guò)硫化或膠粘方式與兩側(cè)的鋼板固定。

進(jìn)一步地，所述連接底盤(pán)呈長(zhǎng)方體狀，周部四個(gè)側(cè)面設(shè)有支承鋼管。

進(jìn)一步地，所述支承鋼管的外端面呈與防護(hù)鋼筒內(nèi)側(cè)面配合的弧面。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明解決了軸向減隔震的問(wèn)題，為待減隔震設(shè)備如館藏文物儲(chǔ)放裝置提供減隔震保護(hù)，最大限度地“切斷”或削弱地震作用的傳遞，延長(zhǎng)待減隔震設(shè)備的自振周期，避開(kāi)地震作用的卓越周期，地震輸入的能量通過(guò)鉛塊柱的彈性和塑性變形不斷耗散，實(shí)現(xiàn)了減隔震的作用。本發(fā)明裝置能夠替代傳統(tǒng)彈簧阻尼導(dǎo)桿系統(tǒng)，作為新型三維隔震支座的軸向隔震系統(tǒng)元件。

2、根據(jù)待減隔震設(shè)備的軸向自振周期，選擇不同厚度的橡膠層及鋼板層并交替粘結(jié)，延長(zhǎng)待減隔震設(shè)備的軸向自振周期。

當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明減隔震裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明減隔震裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明減隔震裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中防護(hù)鋼筒的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中防護(hù)鋼筒的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明省略防護(hù)鋼筒后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖6結(jié)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明中耳板、軸向內(nèi)鋼棒、鉛塊柱及連接底盤(pán)的連接示意圖；

圖10為圖9結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為圖9結(jié)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明中鉛塊柱、連接底盤(pán)及支承鋼管的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為圖12結(jié)構(gòu)的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為圖12結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為圖12結(jié)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本發(fā)明中疊層橡膠鋼板的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1-耳板，2-軸向內(nèi)鋼棒，3-防護(hù)鋼筒，4-疊層橡膠鋼板，5-支承鋼管，6-連接底盤(pán)，7-鉛塊柱。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-16所示，本實(shí)施例為一種疊層橡膠鋼板鉛柱阻尼桿式軸向減隔震裝置，包括耳板1、軸向內(nèi)鋼棒2、防護(hù)鋼筒3、疊層橡膠鋼板4、支承鋼管5、鉛塊柱7和連接底盤(pán)6，疊層橡膠鋼板4共有兩個(gè)，每個(gè)疊層橡膠鋼板4的內(nèi)部穿設(shè)有軸向內(nèi)鋼棒2，軸向內(nèi)鋼棒2的一端與耳板1固定連接，另一端通過(guò)鉛塊柱7與連接底盤(pán)6固定連接，連接底盤(pán)6的周部設(shè)有若干支承鋼管5；疊層橡膠鋼板4由管狀鋼板層和管狀膠板層交替粘接而成，疊層橡膠鋼板4的最內(nèi)側(cè)、最外側(cè)均為橡膠層，兩個(gè)疊層橡膠鋼板4最外側(cè)橡膠層通過(guò)防護(hù)鋼筒3連接于一體。

其中，軸向內(nèi)鋼棒2和鉛塊柱7的直徑相等。

其中，管狀鋼板層中每層鋼板厚度相等，管狀膠板層中每層膠板通過(guò)硫化或膠粘方式與兩側(cè)的鋼板固定。

其中，連接底盤(pán)6呈長(zhǎng)方體狀，周部四個(gè)側(cè)面設(shè)有支承鋼管5。支承鋼管5的外端面呈與防護(hù)鋼筒3內(nèi)側(cè)面配合的弧面。

本實(shí)施例的一個(gè)具體應(yīng)用為：適用于城市內(nèi)的多種待減隔震設(shè)備，如館藏文物儲(chǔ)放裝置。使用時(shí)，館藏文物儲(chǔ)放裝置直接與耳板1固定連接，非地震狀態(tài)時(shí)軸向荷載作用下，館藏文物儲(chǔ)放裝置通過(guò)疊層橡膠鋼板4中橡膠的剪切作用達(dá)到受力平衡；地震作用發(fā)生時(shí)，軸向產(chǎn)生的幅值不斷變化的壓力通過(guò)疊層橡膠鋼板4的剪切變形削弱，并且疊層橡膠鋼板4的設(shè)置延長(zhǎng)了館藏文物儲(chǔ)放裝置的軸向自振周期，使得館藏文物儲(chǔ)放裝置的軸向自振周期遠(yuǎn)離地震的卓越周期，從而大幅度減小軸向地震作用，地震輸入的能量通過(guò)鉛塊柱7的彈性和塑性變形不斷耗散，實(shí)現(xiàn)了減隔震的作用；地震發(fā)生后，館藏文物儲(chǔ)放裝置重新達(dá)到受力平衡。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上公開(kāi)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。