本發(fā)明涉及建筑、設(shè)備和館藏文物減震耗能領(lǐng)域，具體涉及一種基于x型軟鋼片的可更換耗能臺座。

背景技術(shù)：

中國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重的國家之一。歷史上，在長江三角洲和珠江三角洲曾經(jīng)多次發(fā)生6級以上的強震，在京津環(huán)渤海地區(qū)，近300年來，平均每44年就發(fā)生一次7級以上的大地震。隨著城市化進程的加快，大量的國民財富快速的向城市及城市群地區(qū)集中。而我國三分之一以上的已建或擬建的城市群位于可能會發(fā)生7級以上大地震的地區(qū)。城市內(nèi)建筑、設(shè)備和館藏文物的破壞而引起的經(jīng)濟損失和人員傷亡將對國家安全和社會穩(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)力的作用超過某處巖層的極限強度時，巖層就會發(fā)生突然的斷裂和錯動，從而引起震動，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，當物體本身具有的抵抗這種慣性作用的抗震能力不足時，物體發(fā)生破壞。而當?shù)卣饎拥淖吭街芷诤臀矬w的自振周期比較接近時，物體的破壞就將更加嚴重。而通過對物體設(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。

另一種降低地震作用的手段就是采用耗能的方式，通過設(shè)置減震支座，阻尼器和耗能支撐等方式來對建筑進行被動控制。這種控制方法允許地震能量往建筑傳遞，但在上部建筑中卻設(shè)置了特定的耗能裝置(阻尼器)，把本來應(yīng)由主體建筑消耗的地震能量大部分轉(zhuǎn)移給耗能裝置來耗散，大大減輕建筑自身由于塑性耗能所產(chǎn)生的損傷，有效避免建筑在地震中發(fā)生嚴重損傷和倒塌，因此這種技術(shù)具有很好的經(jīng)濟性和應(yīng)用前景。與隔震技術(shù)相比，耗能減震技術(shù)既適用于新建建筑，又適用于已有建筑的抗震加固，同時對高層建筑的控制效果要更為明顯，因此其實際應(yīng)用要更為廣泛。盡管這方面的理論研究已經(jīng)取得了很多的進展，但是開發(fā)相應(yīng)的耗能減震裝置并實用化還處于探索階段。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)耗能減震的基于x型軟鋼片的可更換耗能臺座。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于x型軟鋼片的可更換耗能臺座，其特征在于：包括臺座底板、臺座頂板以及連接在臺座底板與臺座頂板之間的橫向標準單元與縱向標準單元，其中：

所述橫向標準單元包括若干個沿橫向間隔排列的x型軟鋼片，且所述橫向標準單元通過標準單元轉(zhuǎn)軸分別與所述臺座底板以及臺座頂板可縱向滾動地相接；

所述縱向標準單元包括若干個沿縱向間隔排列的x型軟鋼片，且所述縱向標準單元通過標準單元轉(zhuǎn)軸分別與所述臺座底板以及臺座頂板可橫向滾動地相接。

所述的基于x型軟鋼片的可更換耗能臺座，其中所述x型軟鋼片的寬度從上到下呈先漸窄再漸寬的形狀。

所述的基于x型軟鋼片的可更換耗能臺座，其中所述橫向標準單元包括標準單元底板、標準單元頂板以及連接在標準單元底板與標準單元頂板之間的所述若干個沿橫向間隔排列的x型軟鋼片，在標準單元底板的下側(cè)設(shè)有兩根相對設(shè)置的標準單元立板，在標準單元頂板的上側(cè)也設(shè)有兩根相對設(shè)置的標準單元立板，在兩根相對設(shè)置的標準單元立板之間均設(shè)有若干根能夠沿縱向自由滾動的所述標準單元轉(zhuǎn)軸。

所述的基于x型軟鋼片的可更換耗能臺座，其中所述縱向標準單元包括標準單元底板、標準單元頂板以及連接在標準單元底板與標準單元頂板之間的所述若干個沿縱向間隔排列的x型軟鋼片，在標準單元底板的下側(cè)設(shè)有兩根相對設(shè)置的標準單元立板，在標準單元頂板的上側(cè)也設(shè)有兩根相對設(shè)置的標準單元立板，在兩根相對設(shè)置的標準單元立板之間均設(shè)有若干根能夠沿橫向自由滾動的所述標準單元轉(zhuǎn)軸。

所述的基于x型軟鋼片的可更換耗能臺座，其中四個橫向標準單元呈矩陣式拼接而構(gòu)成一個橫向標準段組，四個縱向標準單元呈矩陣式拼接而構(gòu)成一個縱向標準段組，兩個橫向標準段組與兩個縱向標準段組交錯排列并呈矩陣式拼接在一起。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有的優(yōu)點在于：地震作用發(fā)生時，臺座中的x型軟鋼片能夠大量的消耗地震動的輸入能量，從而大幅度降低地震作用；地震發(fā)生后，檢查x型軟鋼的工作狀態(tài)，即可對發(fā)生破壞的臺座或其某一個標準段組進行及時的拆除和快速的更換。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體軸測圖；

圖2為本發(fā)明整體左視圖；

圖3為本發(fā)明整體俯視圖；

圖4為本發(fā)明整體軸測圖(去掉上部連接板和下部連接板)；

圖5為本發(fā)明整體俯視圖(去掉上部連接板和下部連接板，圖中粗線標注出單元塊)；

圖6為本發(fā)明標準單元軸測圖；

圖7、圖7a為本發(fā)明標準單元左視圖與a-a剖面圖；

圖8、圖8a為本發(fā)明標準單元右視圖與b-b剖面圖；

圖9為本發(fā)明標準單元耗能元件右視圖。

圖10為本發(fā)明標準單元耗能元件頂板(底板)俯視圖。

附圖標記說明：1-臺座底板；2-橫向標準單元；3-縱向標準單元；4-臺座頂板；5-橫向標準段組；6-縱向標準段組；7-標準單元轉(zhuǎn)軸；8-標準單元立板；9-標準單元底板；10-x型軟鋼片；11-標準單元頂板。

具體實施方式

下面主要結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的一種基于x型軟鋼片的可更換耗能臺座進一步詳細的說明。

如圖1至圖10所示，本發(fā)明提供的一種基于x型軟鋼片的可更換耗能臺座，包括臺座底板1、臺座頂板4以及連接在臺座底板1與臺座頂板4之間的橫向標準單元2與縱向標準單元3，其中：

所述橫向標準單元2包括標準單元底板9、標準單元頂板11以及連接在標準單元底板9與標準單元頂板11之間的若干個沿橫向間隔排列的x型軟鋼片10，所述x型軟鋼片10的寬度從上到下呈先漸窄再漸寬的形狀；在標準單元底板9的下側(cè)設(shè)有兩根相對設(shè)置的標準單元立板8，在標準單元頂板11的上側(cè)也設(shè)有兩根相對設(shè)置的標準單元立板8，在兩根相對設(shè)置的標準單元立板8之間均設(shè)有若干根能夠沿縱向自由滾動的標準單元轉(zhuǎn)軸7；

所述縱向標準單元3包括標準單元底板9、標準單元頂板11以及連接在標準單元底板9與標準單元頂板11之間的若干個沿縱向間隔排列的x型軟鋼片10，所述x型軟鋼片10的寬度從上到下呈先漸窄再漸寬的形狀；在標準單元底板9的下側(cè)設(shè)有兩根相對設(shè)置的標準單元立板8，在標準單元頂板11的上側(cè)也設(shè)有兩根相對設(shè)置的標準單元立板8，在兩根相對設(shè)置的標準單元立板8之間均設(shè)有若干根能夠沿橫向自由滾動的標準單元轉(zhuǎn)軸7；

安裝的時候，所述橫向標準單元2通過上下兩側(cè)的標準單元轉(zhuǎn)軸7與臺座底板1以及臺座頂板4可縱向滾動地相接，所述縱向標準單元3通過上下兩側(cè)的標準單元轉(zhuǎn)軸7與臺座底板1以及臺座頂板4可橫向滾動地相接；

本發(fā)明提供的臺座，其含有的橫向標準單元2與縱向標準單元3的數(shù)目并不固定，可以任意組合。圖4、圖5所示是一個較佳實施例，其是將四個橫向標準單元2呈矩陣式拼接而構(gòu)成一個橫向標準段組5，將四個縱向標準單元3呈矩陣式拼接而構(gòu)成一個縱向標準段組6，再將兩個橫向標準段組5與兩個縱向標準段組6交錯排列并呈矩陣式拼接在一起。采用這樣的拼接組合方式，能夠使橫向和縱向上的隔震效果均衡且穩(wěn)定。

當臺座頂板4有橫向移動的趨勢時候，橫向標準單元2的x型軟鋼片10發(fā)生變形并耗能，此時，縱向標準單元3由于有轉(zhuǎn)軸7的存在，發(fā)生橫向滾動，因此縱向標準單元3不受力。而當臺座頂板4有縱向移動的趨勢時候，縱向標準單元3的x型軟鋼片10發(fā)生變形并耗能，此時，橫向標準單元2由于有轉(zhuǎn)軸7的存在，發(fā)生縱向滾動，因此橫向標準單元2不受力。這樣，就保證了臺座可以有效的通過x型軟鋼片10耗能。

建筑、設(shè)備和館藏文物所在基礎(chǔ)與基于x型軟鋼的可更換耗能臺座底板連接，建筑、設(shè)備和館藏文物與基于x型軟鋼的可更換耗能臺座頂板連接，非地震時臺座在各種常規(guī)荷載作用下達到受力平衡；地震作用發(fā)生時，臺座中的x型軟鋼片能夠大量的消耗地震動的輸入能量，從而大幅度降低地震作用；地震發(fā)生后，檢查x型軟鋼的工作狀態(tài)，即可對發(fā)生破壞的臺座或其某一個標準段組進行及時的拆除和快速的更換。

以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。