一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑工程隔震技術領域，主要涉及一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置。
【背景技術】
[0002]橡膠支座隔震技術是目前比較成熟的隔震技術。但由于支座內(nèi)部橡膠和鋼板之間為粘合連接，當高層建筑受豎向地震作用時，或支座發(fā)生較大水平剪切位移時，或建筑高寬比較大時，支座易受拉，而橡膠支座受拉易發(fā)生橡膠層與鋼板的撕裂破壞，進而影響支座的水平隔震性能，或直接導致建筑發(fā)生傾覆破壞。
[0003]根據(jù)國家標準GB50011-2010《建筑抗震設計規(guī)范》的要求，橡膠隔震支座在罕遇地震的水平和豎向地震同時作用下，拉應力不應大于IMPa。但在強烈地震作用下，中、高層建筑的橡膠隔震支座可能要承受高于限制的拉應力，由于橡膠隔震支座的抗拉能力有限，因此其應用范圍受到限制。為了提高橡膠隔震支座的抗拉能力，國內(nèi)外學者進行了各種研宄，日本學者開發(fā)了直線式滑動支座，它有兩個正交方向的軌道構(gòu)成，可以沿著軌道交叉往復滑動，因而可以隔離任意方向的震動，同時具有很大的豎向抗壓能力和抗拔能力，但該支座尺寸巨大，同時對軌道的摩擦要求高，生產(chǎn)成本高昂。中國學者提出了內(nèi)部有預應力鋼絞線的預應力橡膠隔震支座，在隔震支座周圍布置適量豎向鋼筋的構(gòu)造措施，這種抗拉措施在支座發(fā)生大變形時預應力絞線和鋼筋將產(chǎn)生不可恢復變形，將不利于支座的水平隔震。
[0004]總之，現(xiàn)有抗拉技術存在構(gòu)造復雜，安裝成本高，抗拉裝置影響支座的水平剛度，影響支座的隔震性能的問題。因此，橡膠隔震支座抗拉不足成為高層建筑隔震領域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種解決橡膠隔震支座在高層建筑中抗拉能力不足與限制支座大變形問題，且構(gòu)造簡單、安裝方便的一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置。適用于高寬比較大的建筑或在多維地震作用下容易使支座出現(xiàn)拉應力的建筑結(jié)構(gòu)。該抗拉與限位裝置能減小地震豎向作用或風荷載作用對支座主體的損害，提高建筑的抗拉拔抗傾覆能力。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明采用的技術方案為:
[0007]一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，包括上連接板1、下連接板2、支座主體3、上導軌4、下導軌5、滑塊6、限位擋板7、豎直索線8 ;豎直索線8與支座主體3并聯(lián)，上導軌4與上連接板I連接，下導軌5與下連接板2連接，上導軌4與下導軌5呈十字交叉形，導軌內(nèi)設置有滑動腔體9，滑塊6可在滑動腔體9內(nèi)沿導軌滑動，滑動腔體9的兩端設置有限位擋板7，上下滑塊上焊接有拉環(huán)11，且上下拉環(huán)間固定有豎直索線8。
[0008]所述上導軌4和下導軌5分別沿地震作用的兩個主軸方向布置，上導軌4和下導軌5呈十字交叉形，從而實現(xiàn)滑塊6沿水平地震作用兩個主軸方向隨支座運動。
[0009]所述豎直索線8固定于上下滑塊6之間，呈豎直狀態(tài)，可在支座主體3發(fā)生水平變形時隨滑塊6移動，并始終保持豎直狀態(tài)，從而實現(xiàn)支座主體3在水平變形過程中豎直索線8能提供相同的豎向拉力，當滑塊6到達限位擋板7時，豎直索線8將變?yōu)樾毕蚴芾瑥亩鴮崿F(xiàn)限位功能。
[0010]所述支座主體3為疊層橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座、摩擦滑移支座、滾動摩擦支座或其他類型的隔震支座。
[0011]所述導軌4與連接板I均為鋼質(zhì)材料，且導軌4與連接板I之間為螺栓連接或焊接。
[0012]所述滑動腔體9與滑塊6之間為滾動摩擦或滑動摩擦。
[0013]所述豎直索線8為鋼絞線、形狀記憶合金鋼絞線或滿足要求的其他索線。
[0014]本發(fā)明可以取得如下有益效果:
[0015]在地震作用主軸方向支座主體發(fā)生剪切位移時，沿剪切位移方向的導軌內(nèi)的滑塊在滑動腔體內(nèi)滑動，上下滑塊之間的豎直索線將一直處于豎直狀態(tài)，若有拉應力則豎直索線提供拉力，從而保護了支座主體免受損傷；支座在發(fā)生水平大剪切位移時，沿剪切位移方向的導軌內(nèi)的滑塊滑動到限位擋板時將不再滑動，若支座繼續(xù)產(chǎn)生剪切變形則豎直索線將斜向受拉，為支座提供一定的水平拉力，從而實現(xiàn)限位的作用。
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
【附圖說明】
[0017]圖1為導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置側(cè)視圖；
[0018]圖2為導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置A-A剖面圖；
[0019]圖3為導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置B-B剖面圖；
[0020]圖4為上導軌滑塊的示意簡圖；
[0021]圖5為滾動式上導軌滑塊C-C剖面示意簡圖；
[0022]圖6為滑動式上導軌滑塊C-C剖面示意簡圖；
[0023]圖7為導軌滑動腔體示意簡圖。
[0024]圖中:1、上連接板，2、下連接板，3、支座主體，4、上導軌，5、下導軌，6、滑塊，7、限位擋板，8、索線，9、滑動腔體，10、滾輪，11、拉環(huán)。
【具體實施方式】
[0025]結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0026]如附圖所示，本發(fā)明一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置包括:上連接板、下連接板、支座主體、上導軌、下導軌、滑塊、限位擋板、索線。若支座主體采用橡膠隔震支座，直徑D為300mm，高140mm，橫截面面積為70683.75mm2，上下封板厚度為20mm。上下連接板橫截面為邊長1200mm的正方形，厚度為30mm。導軌與連接板均為鋼質(zhì)材料，導軌長度400mm，滑塊長度100mm，且上下導軌與上下連接板之間采用焊接，上下連接板各采用四個導軌，且上下導軌分別沿地震的兩個主軸方向布置。導軌內(nèi)設置有滑動腔體，滑塊由滾輪軸承和鋼質(zhì)短棒焊接而成，因此，滑塊與滑動腔體之間為滾動摩擦，滑塊可以在滑動腔體內(nèi)自由滑動，滑動腔體的兩端焊接有限位擋板，上下滑塊設置有拉環(huán)，且拉環(huán)之間用鋼卡頭固定豎直索線。
[0027]若索線采用直徑11.4mm鋼絞線，該鋼絞線的最小破壞拉力約為124KN，四組此十字交叉導軌滑塊布置在橡膠隔震支座的四圍。當鋼絞線變形過大時，四組鋼絞線可為支座主體提供496KN的拉力，支座主體將額外增加約7MPa的抗拉能力。當支座剪切位移達150mm時，滑塊將移動到限位擋板處，此時若支座繼續(xù)發(fā)生剪切變形，絞線將變?yōu)樾毕蚴芾?，為支座提供水平恢復力，限制支座繼續(xù)大變形。
[0028]本實施例的工作原理為:滑塊在任意方向地震作用下，橡膠支座發(fā)生剪切位移時，沿剪切位移方向的導軌內(nèi)的滑塊在滑動腔體內(nèi)滑動，上下滑塊之間的豎直索線將一直處于豎直狀態(tài)，若有拉應力則豎直索線提供拉力；支座在發(fā)生水平大剪切位移時，沿剪切位移方向的導軌內(nèi)的滑塊滑動到限位擋板時將不再滑動，若支座繼續(xù)產(chǎn)生變形則豎直索線將斜向受拉，限制支座繼續(xù)變形，提高了建筑結(jié)構(gòu)在多維地震作用以及風荷載作用下的抗拉拔抗傾覆能力。
【主權項】
1.一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，其特征在于:包括上連接板(1)、下連接板(2)、支座主體(3)、上導軌(4)、下導軌(5)、滑塊(6)、限位擋板(7)、豎直索線(8);豎直索線(8)與支座主體(3)并聯(lián)，上導軌(4)與上連接板(I)連接，下導軌(5)與下連接板(2)連接，上導軌(4)與下導軌(5)呈十字交叉形，導軌內(nèi)設置有滑動腔體(9)，滑塊(6)可在滑動腔體(9)內(nèi)沿導軌滑動，滑動腔體(9)的兩端設置有限位擋板(7)，上下滑塊上焊接有拉環(huán)(11)，且上下拉環(huán)間固定有豎直索線(8)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，其特征在于:所述上導軌(4)和下導軌(5)分別沿地震作用的兩個主軸方向布置，上導軌(4)和下導軌(5)呈十字交叉形，從而實現(xiàn)滑塊(6)沿水平地震作用兩個主軸方向隨支座運動。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，其特征在于:所述豎直索線(8)固定于上下滑塊(6)之間，呈豎直狀態(tài)，可在支座主體(3)發(fā)生水平變形時隨滑塊(6)移動，并始終保持豎直狀態(tài)，從而實現(xiàn)支座主體(3)在水平變形過程中豎直索線⑶能提供相同的豎向拉力，當滑塊(6)到達限位擋板(7)時，豎直索線⑶將變?yōu)樾毕蚴芾?，從而實現(xiàn)限位功能。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，其特征在于:所述支座主體(3)為疊層橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座、摩擦滑移支座、滾動摩擦支座或其他類型的隔震支座。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，其特征在于:所述導軌(4)與連接板(I)均為鋼質(zhì)材料，且導軌(4)與連接板(I)之間為螺栓連接或焊接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，其特征在于:所述滑動腔體(9)與滑塊(6)之間為滾動摩擦或滑動摩擦。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，其特征在于:所述豎直索線(8)為鋼絞線、形狀記憶合金鋼絞線或滿足要求的其他索線。
【專利摘要】一種導軌與豎直索線組合的抗拉與限位隔震裝置，包括上連接板、下連接板、支座主體、上導軌、下導軌、滑塊、限位擋板、豎直索線。豎直索線與支座主體并聯(lián)，上下導軌分別與上下連接板連接，且上下導軌呈十字交叉形。導軌內(nèi)設置有滑動腔體，滑塊可在腔體內(nèi)沿導軌滑動，腔體的兩端設置有限位擋板，上下滑塊之間固定豎直索線。本發(fā)明通過滑塊沿導軌滑動，索線將一直保持豎直狀態(tài)，從而實現(xiàn)該裝置在支座發(fā)生設計的剪切位移時，索線都能提供有效拉力。同時，在支座發(fā)生大變形時，滑塊移動到限位擋板，索線將變?yōu)樾崩上拗浦ё^續(xù)發(fā)生大變形。從而提高了建筑結(jié)構(gòu)在多維地震以及風荷載作用下的抗拉拔抗傾覆能力。
【IPC分類】E04B1-98
【公開號】CN104652640
【申請?zhí)枴緾N201410818297
【發(fā)明人】田杰, 劉亞東, 蘇經(jīng)宇, 程雨池, 梁帥
【申請人】北京工業(yè)大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月24日