一种三维隔震装置的制作方法

1.本发明涉及一种三维隔震装置，属于建筑抗震技术领域。


背景技术：

2.地震是一种非常严重的自然灾害，大部分地震灾害是地震时的晃动使结构构件遭到破坏，使建筑物不能支持自身重量而倒塌，从而引起巨大的经济损失和人员伤亡。
3.为了确保建筑在地震中发挥应有的功能，减少地震灾害，隔震技术作为一种有效的结构减震控制技术，受到了工程和学术界的广泛关注，并在实际工程中得到了广泛的应用。
4.隔震技术是通过将水平向隔震系统(即隔震层)设置在基础结构和上部结构之间，用较大的隔震层相对位移吸收地震作用力，延长建筑物自振周期，增大阻尼，减小上部结构的地震作用，从而减少建筑结构的破坏。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种三维隔震装置，以用于通过合理的构建及连接搭建了建筑用的三维隔震装置。
6.本发明的技术方案是：一种三维隔震装置，包括支座顶板1、支座底板2、挡块3、复位橡胶7、下侧摩擦滑块8、上侧摩擦滑块9、内橡胶柱10；其中，支座顶板1、支座底板2呈上下平行设置，支座顶板1底面四角、支座底板2顶面四角分别通过复位橡胶7连接，支座顶板1底面四侧、支座底板2顶面四侧设有挡块3，位于挡块3之间的下侧摩擦滑块8的内侧设有内橡胶柱10，下侧摩擦滑块8的一端与支座底板2配合，下侧摩擦滑块8另一端安装有上侧摩擦滑块9，通过上侧摩擦滑块9与支座顶板1配合。
7.所述支座顶板1、支座底板2的四侧挡块3之间分别设有镜面钢板4，下侧摩擦滑块8的一端与支座底板2顶面的镜面钢板4滑动配合，上侧摩擦滑块9与支座顶板1底面的镜面钢板4滑动配合。
8.所述下侧摩擦滑块8与支座底板2配合的一端、上侧摩擦滑块9与支座顶板1配合的一端设有凹槽，聚四氟乙烯板11一端嵌入凹槽且与凹槽固定，聚四氟乙烯板11另一端从凹槽伸出与镜面钢板4配合；其中，支座底板2顶面的镜面钢板4与聚四氟乙烯板11之间的摩擦系数、支座顶板1底面的镜面钢板4与聚四氟乙烯板11之间的摩擦系数一致。
9.所述聚四氟乙烯板的厚度为5mm-9mm，嵌入凹槽的深度大于总厚度的1/2，外露厚度为2mm以上。
10.所述复位橡胶7的两端硫化安装在钢板5上，钢板5通过螺栓6与支座顶板1、支座底板2连接。
11.所述下侧摩擦滑块8轴向方向设有用于安装内橡胶柱10、上侧摩擦滑块9的凹槽，内橡胶柱10硫化在凹槽中，上侧摩擦滑块9一端插入下侧摩擦滑块8凹槽中并置于内橡胶柱10上方。
12.所述下侧摩擦滑块8、上侧摩擦滑块9采用q235钢。
13.本发明的有益效果是：
14.1、本发明使用滑块取代传统隔震支座的铅芯橡胶，避免了制作铅芯时产生的污染，且能够达到与传统橡胶支座相同的力学性能以及良好的抗震性能。
15.2、传统橡胶隔震支座的橡胶会逐渐老化而丧失其部分功能性，而本发明的刚性滑块使用的是不锈钢，可保证长期安全使用。
16.3、在经历地震后，对于传统橡胶隔震支座，若是失效则需要顶升主体结构后进行整体更换，这不易实现且会对主体结构产生损伤。而本发明靠刚性滑块承受竖向荷载且不易坏，提供复位力的橡胶容易取出并更换，若在地震后功能失效，可不用顶升上部结构而更换复位橡胶。
17.4、地震可能引发火灾等次生灾害，传统橡胶支座遇火则其功能性大打折扣，从而达不到预期的抗震性能要求，而本发明的耐火性则更佳，更能在复杂环境中发挥其预期功能。本发明的造价更低，较传统的橡胶支座可节约5％～20％。
18.综上，本发明的隔震支座具有维修便利、功能清晰、造价低、承载力大、便于运输与施工等优点。
附图说明
19.图1为本发明整体示意图；
20.图2为本发明内部示意图一；
21.图3为本发明内部示意图二；
22.图4为本发明滑块拆分示意图；
23.图5为本发明滑块剖视示意图；
24.图中各标号为：1、支座顶板，2、支座底板，3、挡块，4、镜面钢板，5、钢板，6、螺栓，7、复位橡胶，8、下侧摩擦滑块，9、上侧摩擦滑块，10、内橡胶柱，11、聚四氟乙烯板。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例，对发明做进一步的说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
26.实施例1：如图1-5所示，一种三维隔震装置，包括支座顶板1、支座底板2、挡块3、复位橡胶7、下侧摩擦滑块8、上侧摩擦滑块9、内橡胶柱10；其中，支座顶板1、支座底板2呈上下平行设置，支座顶板1底面四角、支座底板2顶面四角分别通过复位橡胶7连接，支座顶板1底面四侧、支座底板2顶面四侧焊接设有挡块3，位于挡块3之间的下侧摩擦滑块8的内侧设有内橡胶柱10，下侧摩擦滑块8的一端与支座底板2配合，下侧摩擦滑块8另一端安装有上侧摩擦滑块9，通过上侧摩擦滑块9与支座顶板1配合，使下侧摩擦滑块8、上侧摩擦滑块9在同一平面中的四侧挡块3形成的区域内滑动摩擦。
27.进一步地，可以设置所述支座顶板1、支座底板2的四侧挡块3之间分别设有镜面钢板4，下侧摩擦滑块8的一端与支座底板2顶面的镜面钢板4滑动配合，上侧摩擦滑块9与支座顶板1底面的镜面钢板4滑动配合。镜面钢板焊接固定在对应支座顶板1、支座底板2上。
28.进一步地，可以设置所述下侧摩擦滑块8与支座底板2配合的一端、上侧摩擦滑块9
与支座顶板1配合的一端设有凹槽，聚四氟乙烯板11一端嵌入凹槽且与凹槽固定，聚四氟乙烯板11另一端从凹槽伸出与镜面钢板4配合；其中，支座底板2顶面的镜面钢板4与聚四氟乙烯板11之间的摩擦系数、支座顶板1底面的镜面钢板4与聚四氟乙烯板11之间的摩擦系数一致，支座性能更加稳定。
29.进一步地，可以设置聚四氟乙烯板的厚度为6mm，嵌入凹槽的深度为3.5mm，外露厚度为2.5mm。聚四氟乙烯板可以替换为改性聚四氟乙烯板、改性超高分子量聚乙烯板。
30.进一步地，可以设置所述复位橡胶7的两端硫化安装在钢板5上，钢板5通过螺栓6与支座顶板1、支座底板2连接。
31.进一步地，可以设置所述下侧摩擦滑块8轴向方向设有用于安装内橡胶柱10、上侧摩擦滑块9的圆柱凹槽，内橡胶柱10硫化在圆柱凹槽中，上侧摩擦滑块9一端插入下侧摩擦滑块8凹槽中并置于内橡胶柱10上方。
32.进一步地，可以设置所述下侧摩擦滑块8、上侧摩擦滑块9采用q235钢，可保证长期安全使用，中间摩擦滑块承担竖向荷载，可不用顶升上部结构更换复位橡胶。
33.实施例2：与实施例1基本相同，其不同之处在于：所述聚四氟乙烯板的厚度为5mm，嵌入凹槽的深度为2.8mm，外露厚度为2.3mm。
34.实施例3：与实施例1基本相同，其不同之处在于：所述聚四氟乙烯板的厚度为9mm，嵌入凹槽的深度为6mm，外露厚度为3mm。
35.本发明的工作原理是：
36.在发生地震时，支座顶板和支座底板发生相对错动，此时所述三维隔震振竖向由滑块中内橡胶柱10的缓冲作用起到竖向隔振的效果；水平方向通过设计挡块3，使下侧摩擦滑块8、上侧摩擦滑块9通过粘贴的聚四氟乙烯板在同一平面中的四侧挡块3形成的区域内的镜面钢板上滑动摩擦，不仅可以避免摩擦滑块的推力影响复位橡胶7的功能，同时滑块滑动时聚四氟乙烯板与上下两侧的镜面钢板摩擦耗能；从而可以实现三维隔震振，并通过复位橡胶实现自动复位。其中，所述复位橡胶7采用实心圆柱体结构，在橡胶内部不含铅芯，复位橡胶安装在钢板5上，钢板连接在支座四角，复位橡胶不承受竖向荷载，由滑块承担竖向荷载，有利于后期复位橡胶的更换。通过给定聚四氟乙烯板的设计参数，可以避免外露太少，导致承受竖向荷载会有一个很小的压缩形变，从而影响支座的耗能效能的不足；也可以避免工作过程中脱落。
37.上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。