本發(fā)明涉及防震設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種隔震系統(tǒng)及建筑物。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)建筑主要采用三種抵御地震的方法：1)傳統(tǒng)抗震，即加粗柱子，增加鋼筋，“跟地震硬碰硬”；2)隔震技術(shù)，即在房屋下設(shè)置一層“柔軟墊”，將房屋與地基隔離，屬于“軟抗震”；3)減震技術(shù)，即增加阻尼力。在這三種方法中，隔震技術(shù)的效果最好。

目前，隔震建筑多采用隔震支座來隔離地震運動，從而大幅降低建筑的震動幅度。應(yīng)用在建筑物上的隔震支座形式多種多樣，一般可分為疊層橡膠支座、滑板支座以及滾動支座。其中，疊層橡膠支座技術(shù)相對成熟，應(yīng)用最為廣泛。

疊層橡膠支座是將橡膠與鋼板這兩種不同性質(zhì)的材料互相疊成，如圖1所示。橡膠這種材料具有變形性能好、彈性低的特點，與橡膠相比，鋼板的變形能力小，但彈性好。將橡膠與鋼板這兩種材料結(jié)合起來使用，在豎向壓力的作用下，這兩種材料都沿著徑向變形。由于鋼板的變形相對要小，能約束住橡膠，因此，隔震支座具有良好的豎向承重力。而在水平力作用下，橡膠水平方向的變形不能被鋼板所約束，支座發(fā)生的水平位移就相當(dāng)于每片橡膠水平變形的總和。因此，隔震支座具有很大的水平變形性能，如圖2所示。針對這種情況，研究人員在普通隔震支座的中孔中設(shè)置鉛棒，從而研發(fā)出鉛芯隔震支座，并通過鉛棒的變形來吸收能量。對于鉛芯隔震支座來說，從其承載機構(gòu)(應(yīng)力分布狀態(tài))來考慮，最好是不設(shè)置中孔；但在鉛芯隔震支座的橡膠硫化過程中，為使從鉛芯隔震支座外部加熱時熱分布均勻，保證產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)置中孔是必要的。從這一角度上看，中孔的尺寸應(yīng)該盡可能小。另一方面，鉛棒的尺寸越大，其變形所吸收的能量就越大，從這一角度考慮，中孔的尺寸又應(yīng)該稍微大些。因此，鉛芯隔震支座在應(yīng)力分布和減震能力這兩個問題上難以兼顧優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有隔震支座具有很大的水平變形性能，而鉛芯隔震支座在應(yīng)力分布和減震能力這兩個問題上難以兼顧優(yōu)化的問題，提出了一種隔震系統(tǒng)及建筑物。

本發(fā)明所提出的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提出了一種隔震系統(tǒng)，包括設(shè)置在地上建筑結(jié)構(gòu)和建筑物基礎(chǔ)之間的隔震支座，該隔震支座具有中孔；隔震系統(tǒng)還包括設(shè)置在地上建筑結(jié)構(gòu)中的阻尼器；該阻尼器包括缸體、呈上下相對設(shè)置的第一隔板和第二隔板；第一隔板和第二隔板分別設(shè)置在缸體中，以使第一隔板、第二隔板和缸體圍成容置空間；第一隔板上開設(shè)有第一通孔，第二隔板上開設(shè)有第二通孔；阻尼器還包括分別穿設(shè)于第一通孔和第二通孔的活塞桿，該活塞桿的位于第一隔板和第二隔板之間的位置上套設(shè)有活塞；該活塞將容置空間分隔為上方區(qū)域和下方區(qū)域；容置空間中充滿有液體介質(zhì)；活塞上開設(shè)有將上方區(qū)域和下方區(qū)域連通、用于供液體介質(zhì)流動的節(jié)流孔；地上建筑結(jié)構(gòu)的底部開設(shè)有與隔震支座中孔連通的第一連通孔，缸體底部設(shè)置有與第一連通孔連通的第二連通孔；隔震系統(tǒng)還包括分別穿設(shè)于隔震支座中孔、第一連通孔以及第二連通孔的拉索，該拉索的一端與活塞桿的下端相連，該拉索的另一端與建筑物基礎(chǔ)固定連接；阻尼器還包括第一支撐件以及用于將第一支撐件固定于第一隔板上方位置的固定結(jié)構(gòu)；該第一支撐件上開設(shè)有支撐孔，活塞桿的上部設(shè)置有與支撐孔形狀匹配、支撐設(shè)置在支撐孔中，用于在拉索拉力的作用下向下脫出支撐孔以使活塞在容置空間中運動的第二支撐件。

本發(fā)明上述的隔震系統(tǒng)中，固定結(jié)構(gòu)為設(shè)置在第一隔板上、用于支撐第一支撐件的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；第一支撐件的在環(huán)狀結(jié)構(gòu)所圍區(qū)域上還開設(shè)有多個第三通孔。

本發(fā)明上述的隔震系統(tǒng)中，第二支撐件和支撐孔的形狀均為倒圓臺型或倒錐臺型。

本發(fā)明上述的隔震系統(tǒng)中，缸體的頂部還開設(shè)有第四通孔，活塞桿還穿設(shè)于該第四通孔，從而伸出缸體；隔震系統(tǒng)還包括設(shè)置在缸體頂部、用于測量活塞桿位移的位移傳感器。

本發(fā)明上述的隔震系統(tǒng)中，地上建筑結(jié)構(gòu)底部還開設(shè)有與外界環(huán)境連通的第三連通孔，缸體底部還開設(shè)有與第三連通孔連通的第四連通孔。

本發(fā)明上述的隔震系統(tǒng)中，阻尼器還包括處于壓縮狀態(tài)、套設(shè)在活塞桿上并分別與第二支撐件和第一隔板連接的彈簧。

本發(fā)明上述的隔震系統(tǒng)中，液體介質(zhì)為汞液或硅油。

本發(fā)明還提出了一種建筑物，包括如上所述的隔震系統(tǒng)。

本發(fā)明提出了一種隔震系統(tǒng)及建筑物，該隔震系統(tǒng)將隔震支座和阻尼器相結(jié)合，通過阻尼器和拉索使得隔震系統(tǒng)能夠在應(yīng)力分布和減震能力這兩個問題上能夠得到兼顧優(yōu)化。隔震系統(tǒng)還通過彈簧的作用，使得第二支撐件在地震的主震過后，還能夠向上運動一段距離，從而能夠在地震的余震中繼續(xù)發(fā)揮減震的作用。本發(fā)明的隔震系統(tǒng)及建筑物結(jié)構(gòu)巧妙，實用性強。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1示出了一種現(xiàn)有橡膠支座的示意圖；

圖2示出了圖1所示的橡膠支座遭受地震水平剪力后的示意圖；

圖3示出了本發(fā)明第一實施例的隔震系統(tǒng)的示意圖；

圖4示出了圖3所示的隔震系統(tǒng)的放大圖；

圖5示出了本發(fā)明第二實施例的隔震系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

第一實施例

本發(fā)明提出了一種將隔震支座和阻尼器相結(jié)合的隔震系統(tǒng)。具體地，如圖3所示，該隔震系統(tǒng)包括設(shè)置在地上建筑結(jié)構(gòu)1和建筑物基礎(chǔ)2之間的隔震支座3，該隔震支座3具有中孔；在這里，隔震支座3為現(xiàn)有技術(shù)，這里就不具體贅述，其具體結(jié)構(gòu)可見圖1。隔震系統(tǒng)還包括設(shè)置在地上建筑結(jié)構(gòu)1中的阻尼器4。如圖4所示，該阻尼器4包括缸體41、呈上下相對設(shè)置的第一隔板42和第二隔板43；第一隔板42和第二隔板43分別設(shè)置在缸體41中，以使第一隔板42、第二隔板43和缸體41圍成容置空間；第一隔板42上開設(shè)有第一通孔，第二隔板43上開設(shè)有第二通孔；阻尼器4還包括分別穿設(shè)于第一通孔和第二通孔的活塞桿44，該活塞桿44的位于第一隔板42和第二隔板43之間的位置上套設(shè)有活塞45；該活塞45將容置空間分隔為上方區(qū)域和下方區(qū)域；容置空間中充滿有液體介質(zhì)；液體介質(zhì)可為汞液或硅油等；活塞45上開設(shè)有將上方區(qū)域和下方區(qū)域連通、用于供液體介質(zhì)流動的節(jié)流孔451；地上建筑結(jié)構(gòu)1的底部開設(shè)有與隔震支座3中孔連通的第一連通孔11，缸體41底部設(shè)置有與第一連通孔11連通的第二連通孔411；隔震系統(tǒng)還包括分別穿設(shè)于隔震支座3中孔、第一連通孔11以及第二連通孔411的拉索5，該拉索5的一端與活塞桿44的下端相連，該拉索5的另一端與建筑物基礎(chǔ)2固定連接；拉索5可為鋼拉索或碳纖維拉索等。阻尼器4還包括第一支撐件6以及用于將第一支撐件6固定于第一隔板42上方位置的固定結(jié)構(gòu)；該第一支撐件6上開設(shè)有支撐孔61，活塞桿44的上部設(shè)置有與支撐孔61形狀匹配、支撐設(shè)置在支撐孔61中，用于在拉索5拉力的作用下向下脫出支撐孔61以使活塞45在容置空間中運動的第二支撐件46。在這里，當(dāng)隔震系統(tǒng)遭受地震時，地震的水平剪力會使地上建筑結(jié)構(gòu)1和建筑物基礎(chǔ)2發(fā)生相對水平位移，從而導(dǎo)致拉索5繃緊；當(dāng)拉索5的張力達到一定閾值時，第二支撐件46會脫出支撐孔61，從而使活塞45能夠在容置空間中運動。這樣，阻尼器4就通過活塞45在容置空間中的阻尼運動實現(xiàn)了減震效果，尤其是減弱了地震水平剪力的作用。對于阻尼器4來說，阻尼器4的阻尼強度可以通過對活塞45規(guī)格以及液體介質(zhì)的設(shè)計進行調(diào)整，換句話說，阻尼器4的減震能力能夠根據(jù)實際需要進行增大或減小。同時，由于活塞的存在，拉索5在繃緊時所受的張力可以遠遠小于鉛芯隔震支座中鉛棒的屈服應(yīng)力。這樣，隔震支座3中孔的規(guī)格可以適當(dāng)減小，從而使得隔震系統(tǒng)能夠在應(yīng)力分布和減震能力這兩個問題上能夠得到兼顧優(yōu)化。

進一步地，在阻尼器4中，固定結(jié)構(gòu)可以通過支撐作用或提拉作用來固定第一支撐件6。優(yōu)選地，在本實施例中，如圖4所示，固定結(jié)構(gòu)為設(shè)置在第一隔板42上、用于支撐第一支撐件6的環(huán)狀結(jié)構(gòu)7。這樣，在拉索5繃緊時，第一支撐件6對第二支撐件46的支撐作用力的分布更加均勻，從而使得第二支撐件46更容易脫出第一支撐件6的支撐孔61中?？梢岳斫?，在其他實施例中，固定結(jié)構(gòu)還可以是分別設(shè)置在第一隔板42上、用于共同支撐第一支撐件6的多個支撐塊。優(yōu)選地，在本實施例中，第一支撐件6的在環(huán)狀結(jié)構(gòu)7所圍區(qū)域上還開設(shè)有多個第三通孔62；這樣，第二支撐件46在向下脫離支撐孔61時，第三通孔62會產(chǎn)生形變，從而使第二支撐件46更容易脫離支撐孔61；此外，第三通孔62還起到了平衡第一支撐件6上下兩側(cè)氣壓的作用，也便于第一支撐件46向下脫離支撐孔61。在本實施例中，第二支撐件46和支撐孔61均呈倒圓臺型，可以理解，第二支撐件46和支撐孔61的形狀并不限于倒圓臺型，還可以是倒錐臺型或者其他形狀。進一步地，第一支撐件6為橡膠制件、海綿制件、鋁制件或鋁合金制件等。

進一步地，在本實施例中，如圖4所示，缸體41的頂部還開設(shè)有第四通孔412，活塞桿44還穿設(shè)于該第四通孔412，從而伸出缸體41。隔震系統(tǒng)還包括設(shè)置在缸體41頂部、用于測量活塞桿44位移的位移傳感器8。在這里，在重力的作用下，由于第一支撐件6會發(fā)生徐變，有可能導(dǎo)致第二支撐件46在沒有遭受地震的情況下脫出支撐孔61。而在本實施例中，通過采用位移傳感器8對活塞桿44位移的監(jiān)測，可以檢測出第一支撐件6徐變的狀態(tài)，以便于相關(guān)工作人員能夠及時地更換第一支撐件6。

進一步地，在本實施例中，地上建筑結(jié)構(gòu)1底部還開設(shè)有與外界環(huán)境連通的第三連通孔12，缸體41底部還開設(shè)有與第三連通孔12連通的第四連通孔413；這樣，缸體41的位于第二隔板43的區(qū)域與外界環(huán)境之間就可以保持氣壓平衡，從而使活塞桿44所受到的阻尼力更均勻。

第二實施例

第二實施例與第一實施例的區(qū)別在于：第二支撐件46還得到彈簧9的支撐。

具體來說，如圖5所示，阻尼器4還包括處于壓縮狀態(tài)、套設(shè)在活塞桿44上并分別與第二支撐件46和第一隔板42連接的彈簧9；通過該彈簧9對第二支撐件46的反作用力，第一支撐件6的徐變可以得到減緩。同時，當(dāng)隔震系統(tǒng)遭受地震時，第二支撐件46向下脫出支撐孔61后，通過彈簧9的作用，第二支撐件46在地震的主震過后，還能夠向上運動一段距離，從而能夠在地震的余震中繼續(xù)發(fā)揮減震的作用。

此外，本發(fā)明還提出了一種建筑物，該建筑物包括上述隔震系統(tǒng)。

本發(fā)明提出了一種隔震系統(tǒng)及建筑物，該隔震系統(tǒng)將隔震支座和阻尼器相結(jié)合，通過阻尼器和拉索使得隔震系統(tǒng)能夠在應(yīng)力分布和減震能力這兩個問題上能夠得到兼顧優(yōu)化。隔震系統(tǒng)還通過彈簧的作用，使得第二支撐件在地震的主震過后，還能夠向上運動一段距離，從而能夠在地震的余震中繼續(xù)發(fā)揮減震的作用。本發(fā)明的隔震系統(tǒng)及建筑物結(jié)構(gòu)巧妙，實用性強。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。