CN105464147B - 一种液压耗能型隔震层限位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压耗能型隔震层限位装置，包括防撞阻尼材料层、侧防撞板、活塞顶杆、活塞、液压活塞缸、活塞复位弹簧、外保护壁、软连接管、液压回流缸、液压活塞缸限位轴、液压活塞缸复位弹簧、液压活塞缸防撞阻尼材料块以及限位挡板；侧防撞板的一侧粘结有防撞阻尼材料层，另一侧与活塞顶杆的一端垂直固定，而活塞顶杆的另一端又与活塞的一端固定连接，所述活塞的另一端设置有液压活塞缸，且活塞与液压活塞缸的底部中心处连接有活塞复位弹簧，液压活塞缸的内部充满了液压流体，底部有过流孔与软连接管、液压回流缸连通，液压活塞缸与液压回流缸之间设置有液压活塞缸限位轴、液压活塞缸复位弹簧以及液压活塞缸防撞阻尼材料块。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压耗能型隔震层限位装置，属于工程结构隔震与耗能减震技术领域，主要用于近断层地震区建筑物及桥梁等采用基础隔震技术后隔震层的限位保护。
背景技术
地震是危及人民生命财产的突发式自然灾害，基础隔震技术通过设置隔震层吸收地震能量，从而减小地震能量进入上部结构。基础隔震结构在远震区具有很好的隔震效果，在多次地震中经受了地震的考验。但在近断层地震区，由于近断层地震动的特殊性，基础隔震房屋隔震层的水平位移有可能超过隔震支座的水平极限位移，在较强竖向地震作用下，隔震结构有发生倾覆的危险，导致基础隔震结构的地震安全性降低。
为防止隔震层位移超过水平极限位移，采用限位装置对隔震层的水平位移进行限制是很有必要的。
国家知识产权局已授权的实用新型专利“房屋基础混合隔震结构”(专利申请号：ZL201120210392.6)，其中缓冲限位器包括弹性缓冲件，隔离保护层，限位件、固定板和固定孔。其中隔离保护层由聚乙烯、聚丙烯、PVC软质塑料制成，弹性缓冲件由高弹性橡胶或弹簧制成并位于隔离保护层内，限位件由钢棒制成并位于弹性缓冲件内。用高弹性橡胶或弹簧座缓冲件，用钢棒做限位器，但该装置的耗能限位效果不足。
发明内容
为解决现有隔震技术存在的缺陷，本发明提出一种液压耗能型隔震层限位装置，用于解决隔震层耗能限位的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述液压耗能型隔震层限位装置包括防撞阻尼材料层、侧防撞板、活塞顶杆、活塞、液压活塞缸、活塞复位弹簧、外保护壁、软连接管、液压回流缸、液压活塞缸限位轴、液压活塞缸复位弹簧、液压活塞缸防撞阻尼材料块以及限位挡板；所述侧防撞板的一侧粘结有防撞阻尼材料层，另一侧与活塞顶杆的一端垂直固定，而活塞顶杆的另一端又与活塞的一端固定连接，所述活塞的另一端设置有液压活塞缸，且活塞与液压活塞缸的底部中心处连接设置有活塞复位弹簧，液压活塞缸的内部充满了液压流体，液压活塞缸的底部有过流孔与软连接管一端连通，而软连接管的另一端与液压回流缸连通，所述液压活塞缸与液压回流缸之间设置有一空间，该空间内设置有液压活塞缸限位轴、液压活塞缸复位弹簧以及液压活塞缸防撞阻尼材料块，其中，液压活塞缸限位轴以及液压活塞缸复位弹簧的一端均固定在液压回流缸上，液压活塞缸复位弹簧套设在液压活塞缸限位轴外表面，且液压活塞缸复位弹簧的另一端设置有一液压活塞缸防撞阻尼材料块，所述液压活塞缸防撞阻尼材料块与液压活塞缸限位轴的另一端相对，两者之间在初始状态下不接触；所述活塞、液压活塞缸、活塞复位弹簧、软连接管、液压回流缸、液压活塞缸限位轴、液压活塞缸复位弹簧以及液压活塞缸防撞阻尼材料块均设置在外保护壁内，外保护壁以及液压回流缸端部还设置有限位挡板，活塞顶杆穿过外保护壁上的孔洞与活塞相连。
进一步地，所述限位挡板上设置有连接螺栓。
进一步地，所述防撞阻尼材料层采用硅胶或橡胶。
进一步地，所述活塞顶杆、活塞以及液压活塞缸均由一个或多个组成，具体个数根据液压耗能能量大小来确定。
或者，进一步地，所述活塞顶杆、活塞以及液压活塞缸均由两个组成。
进一步地，所述液压活塞缸复位弹簧以及液压活塞缸防撞阻尼材料块均由一个或多个组成，具体个数根据液压耗能能量大小来确定。
进一步地，所述软连接管沿外保护壁内侧设置。
进一步地，所述活塞复位弹簧和液压活塞缸复位弹簧均为圆锥形。
进一步地，所述液压耗能型隔震层限位装置通过限位挡板上的连接螺栓设置在基础隔震支座一侧的反力墙上，且防撞阻尼材料层与基础隔震支座上的框架柱或剪力墙之间设置有一定距离。
本发明可以获得如下有益效果：
本发明根据液压耗能原理，对基础隔震结构隔震层进行有效耗能限位，并具有自行复位的功能，从而保护基础隔震结构在近断层脉冲型地震作用下的安全性。
附图说明
图1为液压耗能型隔震层限位装置结构示意图；
图2为实施液压耗能隔震层限位装置在基础隔震结构中的应用细部示意图；
图3为实施液压耗能隔震层限位装置在基础隔震结构中的应用平面示意图；
图中：1—防撞阻尼材料层；2—侧防撞板；3—活塞顶杆；4—活塞；5—液压活塞缸；6—活塞复位弹簧；7—外保护壁；8—软连接管；9—液压回流缸；10—液压活塞缸限位轴；11—液压活塞缸复位弹簧；12—液压活塞缸防撞阻尼材料块；13—限位挡板；14—连接螺栓；15—基础隔震支座；16—框架柱或剪力墙；17—楼板；18—反力墙。
具体实施方式
如图1～图3所示，本发明的一种液压耗能型隔震层限位装置，包括防撞阻尼材料层1、侧防撞板2、活塞顶杆3、活塞4、液压活塞缸5、活塞复位弹簧6、外保护壁7、软连接管8、液压回流缸9、液压活塞缸限位轴10、液压活塞缸复位弹簧11、液压活塞缸防撞阻尼材料块12以及限位挡板13。侧防撞板2的一侧粘结有防撞阻尼材料层1，另一侧与活塞顶杆3的一端垂直固定，而活塞顶杆3的另一端又与活塞4的一端固定连接。活塞4的另一端设置有液压活塞缸5，且活塞4与液压活塞缸5的底部中心处连接设置有活塞复位弹簧6。液压活塞缸5的内部充满了液压流体。液压活塞缸5的底部有过流孔与软连接管8一端连通，而软连接管8的另一端与液压回流缸9连通。液压活塞缸5与液压回流缸9之间设置有一空间，该空间内设置有液压活塞缸限位轴10、液压活塞缸复位弹簧11以及液压活塞缸防撞阻尼材料块12，其中，液压活塞缸限位轴10以及液压活塞缸复位弹簧11的一端均固定在液压回流缸9上，液压活塞缸复位弹簧11套设在液压活塞缸限位轴10外表面，且液压活塞缸复位弹簧11的另一端设置有一液压活塞缸防撞阻尼材料块12。液压活塞缸防撞阻尼材料块12与液压活塞缸限位轴10的另一端相对，两者之间在初始状态下不接触。活塞4、液压活塞缸5、活塞复位弹簧6、软连接管8、液压回流缸9、液压活塞缸限位轴10、液压活塞缸复位弹簧11以及液压活塞缸防撞阻尼材料块12均设置在外保护壁7内，外保护壁7以及液压回流缸9端部还设置有限位挡板13，活塞顶杆3穿过外保护壁7上的孔洞与活塞4相连，且限位挡板13上设置有连接螺栓14。其中，防撞阻尼材料层1采用硅胶或橡胶，且活塞顶杆3、活塞4以及液压活塞缸5均由两个组成，液压活塞缸复位弹簧11以及液压活塞缸防撞阻尼材料块12均由一个组成，软连接管8沿外保护壁7内侧设置，所用的活塞复位弹簧6和液压活塞缸复位弹簧11均为圆锥形。液压耗能型隔震层限位装置通过限位挡板13上的连接螺栓14设置在基础隔震支座15一侧的反力墙18上，且防撞阻尼材料层1与基础隔震支座15上的框架柱或剪力墙16之间设置有一定距离。
本发明的液压耗能型隔震层限位装置通过连接螺栓14设置在反力墙18上，在当地震导致隔震层发生较大水平位移时，隔震支座15上部框架柱或剪力墙16与弹性防撞阻尼材料层1触碰，将力传递给侧防撞板2，活塞顶杆3与侧防撞板2垂直固定连接，活塞顶杆3带动活塞4发生相对位移，活塞4挤压液压流体和活塞复位弹簧6，使压缩的液压流体从液压活塞缸5的底部过流孔流向软连接管8，并流入液压回流缸9。若地震力较小，则活塞4发生的相对位移较小，弹性阻尼材料层1和活塞液压耗能，地震结束后，侧防撞板2，活塞顶杆3和活塞4在活塞复位弹簧6的回复作用下，恢复原始位置，由于液压活塞缸5空间变大，压力变小，液压流体通过软连接管8从液压回流缸9回流到液压活塞缸5。若地震力较大，隔震层发生的位移较大，活塞4发生大的相对位移，与液压活塞缸底部近乎接触，推动液压活塞缸向后移动，与液压活塞缸防撞阻尼材料块12发生碰撞，并继续前行，同时软连接管8发生弯曲，当液压活塞缸复位弹簧11与液压活塞限位轴10发生接触时，液压活塞缸5运动停止，液压活塞缸限位轴10与液压回流缸9垂直固定。地震结束后，活塞4、液压活塞缸5、软连接管8、液压活塞缸防撞阻尼材料块12在液压活塞缸复位弹簧11和活塞复位弹簧6的回复作用下，恢复原始位置，从而对隔震支座的水平位移进行限位，保护隔震结构的安全。
以上是本发明的一典型实施例，本发明的实施不限于此。
Claims (9)
1.一种液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述液压耗能型隔震层限位装置包括防撞阻尼材料层(1)、侧防撞板(2)、活塞顶杆(3)、活塞(4)、液压活塞缸(5)、活塞复位弹簧(6)、外保护壁(7)、软连接管(8)、液压回流缸(9)、液压活塞缸限位轴(10)、液压活塞缸复位弹簧(11)、液压活塞缸防撞阻尼材料块(12)以及限位挡板(13)；所述侧防撞板(2)的一侧粘结有防撞阻尼材料层(1)，另一侧与活塞顶杆(3)的一端垂直固定，而活塞顶杆(3)的另一端又与活塞(4)的一端固定连接，所述活塞(4)的另一端设置有液压活塞缸(5)，且活塞(4)与液压活塞缸(5)的底部中心处连接设置有活塞复位弹簧(6)，液压活塞缸(5)的内部充满了液压流体，液压活塞缸(5)的底部有过流孔与软连接管(8)一端连通，而软连接管(8)的另一端与液压回流缸(9)连通，所述液压活塞缸(5)与液压回流缸(9)之间设置有一空间，该空间内设置有液压活塞缸限位轴(10)、液压活塞缸复位弹簧(11)以及液压活塞缸防撞阻尼材料块(12)，其中，液压活塞缸限位轴(10)以及液压活塞缸复位弹簧(11)的一端均固定在液压回流缸(9)上，液压活塞缸复位弹簧(11)套设在液压活塞缸限位轴(10)外表面，且液压活塞缸复位弹簧(11)的另一端设置有一液压活塞缸防撞阻尼材料块(12)，所述液压活塞缸防撞阻尼材料块(12)与液压活塞缸限位轴(10)的另一端相对，两者之间在初始状态下不接触；所述活塞(4)、液压活塞缸(5)、活塞复位弹簧(6)、软连接管(8)、液压回流缸(9)、液压活塞缸限位轴(10)、液压活塞缸复位弹簧(11)以及液压活塞缸防撞阻尼材料块(12)均设置在外保护壁(7)内，外保护壁(7)以及液压回流缸(9)端部还设置有限位挡板(13)，活塞顶杆(3)穿过外保护壁(7)上的孔洞与活塞(4)相连。
2.根据权利要求1所述的液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述限位挡板(13)上设置有连接螺栓(14)。
3.根据权利要求1所述的液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述防撞阻尼材料层(1)采用硅胶或橡胶。
4.根据权利要求1所述的液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述活塞顶杆(3)、活塞(4)以及液压活塞缸(5)均由一个或多个组成。
5.根据权利要求1所述的液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述活塞顶杆(3)、活塞(4)以及液压活塞缸(5)均由两个组成。
6.根据权利要求1所述的液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述液压活塞缸复位弹簧(11)以及液压活塞缸防撞阻尼材料块(12)均由一个或多个组成。
7.根据权利要求1所述的液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述软连接管(8)沿外保护壁(7)内侧设置。
8.根据权利要求1所述的液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述活塞复位弹簧(6)和液压活塞缸复位弹簧(11)均为圆锥形。
9.根据权利要求1所述的液压耗能型隔震层限位装置，其特征在于：所述液压耗能型隔震层限位装置通过限位挡板(13)上的连接螺栓(14)设置在基础隔震支座(15)一侧的反力墙(18)上，且防撞阻尼材料层(1)与基础隔震支座(15)上的框架柱或剪力墙(16)之间设置有一定距离。
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