一种抗拉隔震装置的制作方法

1.本发明涉及一种抗拉隔震装置，属于工程隔震技术领域。


背景技术：

2.目前隔震技术已经广泛应用于桥梁、建筑等各行各业的工程领域，常用的隔震产品为橡胶支座。近年来在lng储罐设计中大量应用减隔震技术，特别是随着lng储罐大型化的趋势，隔震支座几乎成为超大型lng储罐的标配。常规隔震支座具有变形性能好、复位功能强、耐久性好等优点，但也存在抗拉力能力较弱等问题，根据《混凝土结构设计规范》gb 50010-2010(2015版)，橡胶支座拉应力不能超过1mpa。因此在有较大抗拉力需求的场合就无法使用常规的橡胶隔震支座。而对于直径较大的筏板-基础结构，最外沿的桩基在水平地震作用下受到较大的拔力，对应的隔震支座也会受到较大的拉应力。对于超大型储罐，在地震烈度稍大的区域储罐桩基就受到较大的拔力，若采用常规的隔震支座，则必须增加隔震支座直径才能满足设计要求。隔震支座直径增加一方面增加隔震成本，另方面直径增大后隔震支座的预埋钢棒容易与桩基主筋冲突，增加施工难度，大大限制了行业的发展。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的是提供一种经济实用、拆装方便、整体性强的抗拉隔震装置。
4.为实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种抗拉隔震装置，包括：隔震支座和抗拉单元；隔震支座包括上连接板和下连接板；抗拉单元包括连接上连接板的上滑轨、下滑轨和滑杆，下滑轨与上滑轨垂直设置，且与上滑轨滑动连接，形成第一滑动块；滑杆一端与下滑轨滑动连接，形成第二滑动块，另一端与下连接板可拆卸连接。
5.进一步，上滑轨为凹槽直线型导轨，其凹槽朝下；下滑轨也是直线型导轨，其上部形状为工字形，下部为凹槽；工字形凸起卡入上滑轨的凹槽中。
6.进一步，上滑轨的凹槽和下滑轨下部凹槽的两端均设置有限位部，限位部之间的距离不小于1.1d，d为隔震支座的有效直径。
7.进一步，滑杆包括一水平杆和一竖向连接杆，水平杆卡入下滑轨下部的凹槽中，竖向连接杆一端与水平杆连接，另一端与下连接板连接。
8.进一步，上滑轨通过螺栓固定在上连接板上，竖向连接杆通过螺栓固定在下连接板上，竖向连接杆中部设有扁位，在扁位旋转竖向连接杆，通过拧入下连接板的深度对隔震支座的高度进行微调。
9.进一步，竖向连接杆为横截面为方形的钢棒。
10.进一步，当隔震支座受到x方向的地震荷载时，下滑轨的工字形凸起在上滑轨的凹槽中沿x方向滑动；当隔震支座受到y方向的地震荷载时，滑杆的水平杆在下滑轨的凹槽中沿y方向滑动；当隔震支座受到x和y方向之间的地震荷载时，则下滑轨沿x方向的滑动距离为ucos(α)，同时滑杆沿y方向的滑动距离为usin(α)，α是隔震支座的移动角度，u是隔震支
座的移动距离。
11.进一步，抗拉单元的数量为至少两个。
12.进一步，抗拉单元的数量通过下式进行计算：
[0013][0014]
其中，σ为抵抗隔震支座的位移所需的应力，d为隔震支座的有效直径，为竖向连接杆的直径，s为许用应力。
[0015]
进一步，隔震支座的上连接板的边长l
top
和下连接板的边长l
bot
满足以下尺寸要求：
[0016][0017][0018]
其中，隔震支座的有效直径为d。
[0019]
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0020]
1、本发明中装置不仅具备减震和隔震的功能，还有非常强大的抗拉能力，并且将抗拉结构集成于隔震支座内，形成为一体化结构；同时还可以通过螺纹方便地调节抗拉单元与隔震支座承压后的高度差、间隙等关键参数，十分实用，且具有较高的工程价值。
[0021]
2、本发明中抗拉单元与隔震支座上下板通过螺栓连接，抗拉单元的上滑轨、下滑轨和滑杆通过卡槽连接，整个结构没有上下变形的间隙，当隔震支座受到较大的竖向荷载时，荷载通过隔震支座上下板传递给抗拉单元，隔震支座的橡胶部分不会受到拉力，从而达到抗拉的作用。
[0022]
3、本发明中抗拉单元的上下滑轨在水平方向形成两个滑动对，滑动方向成90
°
，可以实现水平各个方向的移动，在竖直方向限制位移，保护隔震支座的橡胶部分不受到过大的拉应力或者不受拉应力。
[0023]
4、本发明中抗拉单元结构简单，可以在水平任意方向滑动，不影响隔震支座水平方向的减隔震性能，且在竖直方向承受隔震支座的竖向荷载，起到抗拉的作用；同时可以通过微调滑杆下部竖向连接杆的竖向变形量，在竖向抗拉的同时还能够进行变形协调。
附图说明
[0024]
图1是本发明一实施例中四个抗拉隔震装置的结构示意图，图1(a)是抗拉隔震装置的主视图，图1(b)是抗拉隔震装置的左视图，图1(c)是抗拉隔震装置的俯视图；
[0025]
图2是本发明一实施例中是抗拉单元的结构示意图，图2(a)是抗拉单元的主视图，图2(b)是抗拉单元的左视图，图2(c)是抗拉单元的俯视图；
[0026]
图3是本发明一实施例中是上滑轨的结构示意图，图3(a)是上滑轨的主视图，图3(b)是上滑轨的左视图，图3(c)是上滑轨的俯视图；
[0027]
图4是本发明一实施例中是下滑轨的结构示意图，图4(a)是下滑轨的主视图，图4(b)是下滑轨的左视图，图4(c)是下滑轨的俯视图；
[0028]
图5是本发明一实施例中是滑杆的结构示意图，图5(a)是滑杆的主视图，图5(b)是滑杆的左视图，图5(c)是滑杆的俯视图；
[0029]
图6是本发明一实施例中是两个抗拉装置的结构示意图，图6(a)是抗拉装置的主视图，图6(b)是抗拉装置的左视图，图6(c)是抗拉装置的俯视图；
[0030]
图7是本发明一实施例中是抗拉装置安装方向倒置的结构示意图。
[0031]
附图标记：
[0032]
1-隔震支座；11-上连接板；12-下连接板；2-抗拉单元；21-上滑轨；22-下滑轨；23-滑杆；231-水平杆；232-竖向连接杆。
具体实施方式
[0033]
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方向，通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，所用到的术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0034]
本发明涉及一种抗拉型隔震装置，该装置包括隔震支座1及数个抗拉单元2，抗拉单元2结构简单，可以在水平任意方向滑动，不影响隔震支座1水平方向的减隔震性能，且在竖直方向承受隔震支座1的竖向荷载，起到抗拉的作用；同时可以对滑杆23下部的竖向连接杆232进行竖向变形量的微调，在竖向抗拉的同时还能够进行变形协调。
[0035]
实施例一
[0036]
本实施例公开了一种抗拉隔震装置，如图1所示，包括：隔震支座1和抗拉单元2；隔震支座1包括上连接板11和下连接板12；抗拉单元2包括连接上连接板11的上滑轨21、下滑轨22和滑杆23，下滑轨22与上滑轨21垂直设置，且与上滑轨21滑动连接，并移至中间合适位置，形成第一滑动块；滑杆23一端与下滑轨22滑动连接，并移至中间合适位置，形成第二滑动块，另一端与下连接板12可拆卸连接。上滑轨21与下滑轨22成90
°
布置并能够方便滑动，能满足地震作用下隔震支座1的任意方向移动。
[0037]
如图1所示，抗拉单元2为多个，如图1(c)中设有四个抗拉单元2。抗拉单元2的数量可以根据需要确定。抗拉单元2的数量通过下式进行计算：
[0038][0039]
式中，σ为抵抗隔震支座1的位移所需的应力，d为隔震支座1的有效直径，为竖向连接杆232的直径，s为许用应力。若抗拉单元2为四个，则抗拉单元2通过螺栓固定在隔震支座1的上连接板11和下连接板12上，抗拉单元2和隔震支座1均为独立的成品。
[0040]
如图2、图3和图4所示，上滑轨21为凹槽直线型导轨，其凹槽朝下，上滑轨21通过六颗螺栓固定在隔震支座1的上连接钢板上面，本实施例中优选上滑轨21通过螺栓固定在上连接板11上，上滑轨21开有凹槽及沉头螺钉孔，开槽的尺寸及螺钉头的尺寸数量等经详细计算后确定，把上滑轨21的螺钉孔与上连接钢板的连接孔对位后锁紧连接螺钉，从而完成上滑轨21的固定。下滑轨22也是直线型导轨，其上部形状为工字形，下部为凹槽；工字形凸起卡入上滑轨21的凹槽中，下滑轨22可以在上滑轨21凹槽内沿轴向自由滑动。上滑轨21的凹槽和下滑轨22的下部的凹槽的两端均设置有限位部，限位部之间的距离不小于1.1d，d为隔震支座1的有效直径。
[0041]
如图5所示，滑杆23包括一水平杆231和一竖向连接杆232，水平杆231卡入下滑轨
22的下部的凹槽中，水平滑杆23可以在下滑轨22凹槽中沿轴向自由滑动。竖向连接杆232一端通过螺栓与水平杆231连接，竖向连接杆232的另一端设有螺纹，其也通过螺栓与下连接板12连接。竖向连接杆232通过螺栓固定在下连接板12上，竖向连接杆232中部铣有扁位，在扁位旋转竖向连接杆232，通过拧入下连接板12的深度对隔震支座1的高度进行微调，用扳手卡住中部的扁位旋转即可实现。这样可以控制橡胶支座在竖直方向的变形量，从控制隔震支座1的橡胶部分受到的拉应力大小，并且可以保证各个抗拉单元2协同受力。抗拉单元2与隔震支座1上下板通过螺栓连接，抗拉单元2的上滑轨21、下滑轨22和滑杆23通过卡槽连接，整个结构没有上下变形的间隙，当隔震支座1受到较大的竖向荷载时，荷载通过隔震支座1上下板传递给抗拉单元2，隔震支座1的橡胶部分不会受到拉力，从而达到抗拉的作用。
[0042]
在本实施例中，竖向连接杆232优选为横截面为方形的钢棒，此种设计适合于支座按照空间较大的情况，方便控制连接杆螺纹的拧入深度。
[0043]
假设第一滑动块的滑动方向为x方向，第二滑动块的滑动方向为y方向。当隔震支座1受到x方向的地震荷载时，下滑轨22的工字形凸起在上滑轨21的凹槽中沿x方向滑动；当隔震支座1受到y方向的地震荷载时，滑杆23的水平杆231在下滑轨22的凹槽中沿y方向滑动；当隔震支座1受到x和y方向之间的地震荷载时，假设隔震支座1的中心由(0,0)移动沿角度α距离u时，则下滑轨22沿x方向滑动距离ucos(α)，则下滑轨22沿x方向的滑动距离为ucos(α)，同时滑杆23沿y方向的滑动距离为usin(α)，α是隔震支座1的移动角度，u是隔震支座1的移动距离。由此可以看出，在隔震支座1上安装设抗拉单元2不会影响其水平方向的变形，从而不会影响隔震支座1的减隔震功能。
[0044]
设隔震支座1有效直径为d，根据《混凝土结构设计规范》gb 50010-2010(2015版)的要求，支座的最大水平位移为0.55d，螺栓与板边缘的最小距离为l
bolt
，上述参数根据设计规范确定，根据上述参数确定连接板尺寸满足以下要求：
[0045][0046][0047]
其中，隔震支座1的有效直径为d。
[0048]
实施例二
[0049]
基于相同的发明构思，本实施例公开了一种抗拉隔震装置，与实施例一相比，如图6所示，本实施例中抗拉单元2的数量为两个，本实施例中抗拉单元2的安装位置由连接板的四个角变为短边的中心位置。通过调整抗拉单元2的数量，可以更好地适应安装隔震支座1的空间，当x方向空间较小，y方向空间较大时，采用四个抗拉单元2可能安装不下，此时可以采用本实施例的情形进行安装。
[0050]
实施例三
[0051]
基于相同的发明构思，本实施例公开了一种抗拉隔震装置，与实施例一相比，如图7所示，主要区别在于抗拉单元2倒置安装，上连接板11尺寸较小，下连接板12尺寸较大。通过改变抗拉单元2安装方向，可以更好地适应安装隔震支座1的结构，当支墩在上部，需要在支墩与筏板之间安装该装置时，由于支墩尺寸相对较小，筏板能够用于安装支座的空间较大，此时可以采用本实施例的情形进行安装。
[0052]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽
管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。上述内容仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种抗拉隔震装置，其特征在于，包括：隔震支座和抗拉单元；所述隔震支座包括上连接板和下连接板；所述抗拉单元包括连接所述上连接板的上滑轨、下滑轨和滑杆，所述下滑轨与所述上滑轨垂直设置，且与所述上滑轨滑动连接，形成第一滑动块；所述滑杆一端与所述下滑轨滑动连接，形成第二滑动块，另一端与所述下连接板可拆卸连接。2.如权利要求1所述的抗拉隔震装置，其特征在于，所述上滑轨为凹槽直线型导轨，其凹槽朝下；所述下滑轨也是直线型导轨，其上部形状为工字形，下部为凹槽；所述工字形凸起卡入所述上滑轨的凹槽中。3.如权利要求2所述的抗拉隔震装置，其特征在于，所述上滑轨的凹槽和所述下滑轨的下部的凹槽的两端均设置有限位部，所述限位部之间的距离不小于1.1d，d为所述隔震支座的有效直径。4.如权利要求1所述的抗拉隔震装置，其特征在于，所述滑杆包括一水平杆和一竖向连接杆，所述水平杆卡入所述下滑轨的下部的凹槽中，所述竖向连接杆一端与所述水平杆连接，另一端与所述下连接板连接。5.如权利要求4所述的抗拉隔震装置，其特征在于，所述上滑轨通过螺栓固定在所述上连接板上，所述竖向连接杆通过螺栓固定在所述下连接板上，所述竖向连接杆中部设有扁位，在所述扁位旋转竖向连接杆，通过拧入所述下连接板的深度对所述隔震支座的高度进行微调。6.如权利要求5所述的抗拉隔震装置，其特征在于，所述竖向连接杆为横截面为方形的钢棒。7.如权利要求4所述的抗拉隔震装置，其特征在于，当所述隔震支座受到x方向的地震荷载时，所述下滑轨的工字形凸起在所述上滑轨的凹槽中沿x方向滑动；当所述隔震支座受到y方向的地震荷载时，所述滑杆的水平杆在所述下滑轨的凹槽中沿y方向滑动；当所述隔震支座受到x和y方向之间的地震荷载时，则所述下滑轨沿x方向的滑动距离为ucos(α)，同时所述滑杆沿y方向的滑动距离为usin(α)，α是所述隔震支座的移动角度，u是所述隔震支座的移动距离。8.如权利要求4所述的抗拉隔震装置，其特征在于，所述抗拉单元的数量为至少两个。9.如权利要求8所述的抗拉隔震装置，其特征在于，所述抗拉单元的数量通过下式进行计算：式中，σ为抵抗所述隔震支座的位移所需的应力，d为所述隔震支座的有效直径，为所述竖向连接杆的直径，s为许用应力。10.如权利要求1-9任一项所述的抗拉隔震装置，其特征在于，所述隔震支座的上连接板的边长l
top
和下连接板的边长l
bot
满足以下尺寸要求：满足以下尺寸要求：
式中，所述隔震支座的有效直径为d。

技术总结
本发明属于工程隔震技术领域，涉及一种抗拉隔震装置，包括：隔震支座和抗拉单元；隔震支座包括上连接板和下连接板；抗拉单元包括连接上连接板的上滑轨、下滑轨和滑杆，下滑轨与上滑轨垂直设置，且与上滑轨滑动连接，形成第一滑动块；滑杆一端与下滑轨滑动连接，形成第二滑动块，另一端与下连接板可拆卸连接。本发明中装置不仅具备减震和隔震的功能，还有非常强大的抗拉能力，并且将抗拉结构集成于隔震支座内，形成为一体化结构；同时还可以通过螺纹方便地调节抗拉单元与隔震支座承压后的高度差、间隙等关键参数，十分实用，且具有较高的工程价值。价值。价值。


技术研发人员：陈团海 张超 彭延建 肖立 扬帆 刘洋 夏梦莹 赵铭睿 钟曦 段品佳
受保护的技术使用者：中海石油气电集团有限责任公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8