專利名稱：一種三向隔震控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及抗震技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
減震控制是指在工程結(jié)構(gòu)的特定部位裝設(shè)某種裝置(如隔震支座、阻尼器等)，以改變或調(diào)整結(jié)構(gòu)的動力特性或動力作用，使工程結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力反應(yīng)得到合理的控制，以滿足結(jié)構(gòu)安全性、適用性和舒適度的要求。結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)是目前世界上公認(rèn)有效的控制技術(shù)。較大的豎向地震分量，成為結(jié)構(gòu)倒塌的重要誘因，與成熟的豎向隔振相比，豎向隔震還僅在實驗研究階段，成熟、有效的三維隔震技術(shù)研發(fā)迫切。近幾十年來，大量地震記錄表明，在震中和發(fā)震斷層附近產(chǎn)生較強的豎向地震動，其中一些豎向地震分量幅值達(dá)到甚至超過水平地震分量。經(jīng)過對唐山地震和汶川地震的建筑震害調(diào)查和對親歷者的采訪，部分建筑結(jié)構(gòu)在豎向及水平地震作用和豎向荷載共同作用下，在地面運動的過程中發(fā)生倒塌。汶川地震中，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的學(xué)校建筑，由于教室空間較大，在缺少縱向柱間支撐或設(shè)置柱子翼墻的結(jié)構(gòu)，在豎向分量大于水平分量的大震作用下，柱子會率先破壞而倒塌。較大分量的豎向地震，成為結(jié)構(gòu)倒塌的重要誘因。與水平隔震技術(shù)發(fā)展相比，豎向隔振應(yīng)用成熟，而豎向隔震發(fā)展緩慢。在整體結(jié)構(gòu)三維隔地震方面，水平隔震采用橡膠隔震支座、豎向采用空氣彈簧可滿足隔震剛度要求，但隔震結(jié)構(gòu)須加設(shè)抗搖擺裝置。目前，隔震主要是隔離水平向地震作用。整體結(jié)構(gòu)采用三維隔震支座時，由于支座的豎向剛度較小，地震發(fā)生時，如何解決隔震結(jié)構(gòu)的搖擺問題和確保支座的穩(wěn)定性和安全性是三維隔震技術(shù)應(yīng)用的主要難題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的是提供一種三向隔震控制裝置，采用該三向隔震控制方法的被保護(hù)結(jié)構(gòu)在地震作用下的搖擺作用可得到有效控制，其水平與豎向地震反應(yīng)可大大降低，可有效保護(hù)結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全。本實用新型是這樣實現(xiàn)的:包括豎向設(shè)置的位于建筑物下部的水平隔震層以及位于其上方的豎向隔震層，水平隔震層中設(shè)置水平隔震支座，起到水平隔離地震作用，豎向隔震層設(shè)置豎向隔震支座，起 到豎向隔離地震作用，所述的豎向隔震層中設(shè)置豎向?qū)蜓b置，水平隔震與豎向隔震分別設(shè)置在兩個結(jié)構(gòu)層中，豎向?qū)蜓b置設(shè)置在豎向隔震層中，所述的豎向?qū)蜓b置和豎向隔震支座呈水平并聯(lián)狀分布，在水平地震作用下，水平隔震層具有較小的水平剛度和較大的變形能力，來實現(xiàn)隔離水平地震，在豎向地震作用下，豎向隔震層具有較小的豎向剛度和較大的變形能力，來實現(xiàn)隔離豎向地震。這里，豎向?qū)蜓b置是導(dǎo)軌副或其它定向裝置。該類型裝置可使豎向隔震支座僅產(chǎn)生豎向變形，同時限制了隔震層的搖擺，保證了上部結(jié)構(gòu)的使用。在環(huán)境振動作用下，本發(fā)明的豎向隔震支座提供較小的豎向剛度，被保護(hù)建筑可實現(xiàn)良好的隔振效果。所述的水平隔震支座采用普通橡膠隔震支座或者鉛芯橡膠隔震支座或者高阻尼橡膠隔震支座或者滑板支座。所述的豎向隔震支座采用空氣彈簧或者鋼彈簧或者厚肉橡膠支座。在隔離地震時可采用空氣彈簧，當(dāng)隔離豎向振動時可采用鋼彈簧支座或厚肉橡膠支座。為了保證豎向隔震支座具有足夠的阻尼，豎向隔震層配置有豎向阻尼器，豎向阻尼器是位移型或速度型阻尼器。為了使所述的豎向?qū)蜓b置能保障上部結(jié)構(gòu)沿豎向運動，同時繞水平軸的搖擺受到限制，此時，豎向?qū)蜓b置應(yīng)具有較好的抗彎性能，所以，豎向?qū)蜓b置選用抗彎型導(dǎo)軌副或其它同功能類型裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型優(yōu)點在于:(I)三向隔震分設(shè)水平隔震層和豎向隔震層，隔震層功能單一；(2)隔震層裝置結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)抗搖擺易于實現(xiàn)；(3)總造價可大大降低。

圖1為本實用新型三向隔震控制方法的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例一整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例二整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例三整體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I為下部結(jié)構(gòu)、2為水平隔震支座、3為水平隔震層、4為豎向隔震支座、5為豎向?qū)蜓b置、6為豎向隔震層、7為上部結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
實施例一如圖1、2所示的一種三向隔震控制裝置，包括設(shè)置在建筑物7下面的下部結(jié)構(gòu)1、水平隔震層3、豎向隔震層6，水平隔震層3包括水平隔震樓板3a、位于水平隔震樓板3a下面的水平隔震支座2，水平隔震支座2下面是下部結(jié)構(gòu)1，位于建筑物下面的豎向隔震層6的包括豎向隔震樓板6a、設(shè)置在豎向隔震樓板6a下面的豎向隔震支座4和豎向?qū)蜓b置5，豎向隔震支座4和豎向?qū)蜓b置5設(shè)置在水平隔震樓板3a上，所述的豎向?qū)蜓b置5和豎向隔震支座4呈水平并聯(lián)狀分布，在水平地震作用下，水平隔震層3具有較小的水平剛度和較大的變形能力，來實現(xiàn)隔離水平地震，在豎向地震作用下，豎向隔震層6具有較小的豎向剛度和較大的變形能力，來實現(xiàn)隔離豎向地震。本實施例中:水平隔震支座2采用橡膠隔震支座、豎向隔震支座4采用空氣彈簧，可選配豎向阻尼器8，豎向?qū)蜓b置5采用抗彎型導(dǎo)軌副，導(dǎo)軌副大小依據(jù)抗彎承載力選取。結(jié)構(gòu)中水平隔震層設(shè)置在豎向隔震層下部。在水平地震作用下，本實用新型的水平隔震層具有較小的水平剛度和較大的變形能力，可實現(xiàn)隔離水平地震功能。在豎向地震作用下，本實用新型的豎向隔震層具有較小的豎向剛度和較大的變形能力，可實現(xiàn)隔離豎向地震功能，豎向設(shè)置的導(dǎo)軌副使豎向隔震支座僅產(chǎn)生豎向變形，同時限制了隔震層的搖擺，保證了上部結(jié)構(gòu)的使用。在環(huán)境振動作用下，本實用新型的豎向隔震支座提供較小的豎向剛度，被保護(hù)建筑可實現(xiàn)良好的隔振效果。實施例二圖3為本實用新型的三向隔震控制方法實施例之二，和實施例一不同的是，本實施例中豎向隔震支座4采用厚肉型橡膠隔震支座。該實施例的其它結(jié)構(gòu)均同實施例一相同。實施例三圖4為本實用新型的三向隔震控制方法實施例之三，和實施例一不同的是，本實施例中豎向隔震支座4采用鋼彈簧支座。該實施例的其它結(jié)構(gòu)均同實施例一相同。
權(quán)利要求1.一種三向隔震控制裝置，其特征在于包括豎向設(shè)置的位于建筑物下部的水平隔震層以及位于其上方的豎向隔震層，水平隔震層中設(shè)置水平隔震支座，豎向隔震層設(shè)置豎向隔震支座，所述的豎向隔震層中設(shè)置豎向?qū)蜓b置，水平隔震與豎向隔震分別設(shè)置在兩個結(jié)構(gòu)層中，豎向?qū)蜓b置設(shè)置在豎向隔震層中，所述的豎向?qū)蜓b置和豎向隔震支座呈水平并聯(lián)狀分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三向隔震控制裝置，其特征在于豎向?qū)蜓b置是導(dǎo)軌副。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三向隔震控制裝置，其特征在于豎向?qū)蜓b置選用抗彎型導(dǎo)軌副。
4.4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的三向隔震控制裝置，其特征在于所述的水平隔震支座采用普通橡膠隔震支座或者鉛芯橡膠隔震支座或者高阻尼橡膠隔震支座或者滑板支座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的三向隔震控制裝置，其特征在于所述的豎向隔震支座采用空氣彈簧或者鋼彈簧或者橡膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三向隔震控制裝置，其特征在于所述的豎向隔震支座采用空氣彈簧或者鋼彈簧或者橡膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的三向隔震控制裝置，其特征在于豎向隔震層配置有豎向阻尼器，豎向阻尼器是位移型或速度型阻尼器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三向隔震控制裝置，其特征在于豎向隔震層配置有豎向阻尼器，豎向阻尼器是位移型或速度型阻尼器。
專利摘要一種三向隔震控制裝置，其特征在于包括豎向設(shè)置的位于建筑物下部的水平隔震層以及位于其上方的豎向隔震層，水平隔震層中設(shè)置水平隔震支座，豎向隔震層設(shè)置豎向隔震支座，所述的豎向隔震層中設(shè)置豎向?qū)蜓b置，水平隔震與豎向隔震分別設(shè)置在兩個結(jié)構(gòu)層中，豎向?qū)蜓b置設(shè)置在豎向隔震層中，所述的豎向?qū)蜓b置和豎向隔震支座呈水平并聯(lián)狀分布。本實用新型與已有技術(shù)相比，具有在地震作用下的搖擺作用可得到有效控制，可有效保護(hù)結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全。
文檔編號E04B1/98GK202936903SQ201220612128
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者魏陸順 申請人:佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院