CN111997216B - 一种建筑结构抗震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种建筑结构抗震装置，包括：基座，基座外由内到外依次套设第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件之间在径向上预留有缓冲空间，第二连接件覆盖基座的顶面，且与基座顶面之间沿竖直方向安装有第二伸缩件；支撑件，设于缓冲空间中，一端贯穿第二连接件，另一端与第一连接件连接，第二连接件与支撑件滑动连接；第一伸缩件，竖直安装在基座的侧壁上，一端与基座固定连接，另一端与第一连接件固定连接。在受到外部震动时，第二连接件通过第一连接件带动第一伸缩件上下运动，支撑件在水平方向上滑动时不会带动第一连接件运动，横向减震不会影响纵向减震的效果，保证建筑结构抗震装置能安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种建筑结构抗震装置。
背景技术
对振动敏感的建筑结构，如桥梁、楼房等建筑结构，在建造过程中需要设计有效的抗震结构或安装抗震装置，以使建筑结构在使用过程中对震动产生有效的抵抗作用，来避免建筑结构由于震动发生损毁。在遇到建筑结构发生震动时，减震结构通过自身伸缩和晃动来将震动产生的能量消耗掉，以维持减震结构上方的建筑的安全稳定性。而现有技术中的抗震装置通常为横向减震机构和纵向减震机构的简单组合，当产生的横向的震动幅度较大时，纵向减震机构在横向减震机构的带动下会大幅度偏离竖直方向，导致纵向减震机构的减震效果降低甚至失效，造成建筑结构受损或倒塌，带来严重的损失。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中横向减震机构和纵向减震机构之间相互作用时会导致纵向减震机构的减震效果降低的缺陷，从而提供一种建筑结构抗震装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种建筑结构抗震装置，包括：
基座，基座外由内到外依次套设有第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件之间在径向上预留有缓冲空间，第二连接件覆盖基座的顶面，且与基座顶面之间沿竖直方向安装有第二伸缩件；
支撑件，设于缓冲空间中，一端贯穿第二连接件，另一端与第一连接件连接，第二连接件与支撑件滑动连接；
第一伸缩件，竖直安装在基座的侧壁上，一端与基座固定连接，另一端与第一连接件固定连接。
优选的是，基座的侧壁上设有凹槽，凹槽内设有第一横板，第一伸缩件一端安装有调节丝杆，调节丝杆贯穿第一横板并与第一横板螺纹配合。
优选的是，第一伸缩件的另一端设有第一连接块，第一连接块与凹槽沿第一伸缩件的伸缩方向滑动连接，第一连接件固定安装在第一连接块上。
优选的是，第二连接件上安装有滑杆，基座的顶面设有让位槽，第二伸缩件安装在让位槽内，让位槽顶面固定连接有第二横板，滑杆贯穿第二横板后与第二伸缩件固定连接。
优选的是，第一连接件包括滑板和连接壳，滑板与连接壳围合成缓冲腔，滑板与连接壳的内壁滑动连接，支撑件的另一端贯穿滑板并延伸至缓冲腔内，滑板与第二连接件之间安装有限位件，限位件套设在支撑件上。
优选的是，缓冲腔内安装有活塞筒，支撑件延伸至缓冲腔内的另一端设有与活塞筒滑动连接的减震活塞，活塞筒与缓冲腔通断连接。
优选的是，滑板上安装有连接架，连接架延伸至连接壳外，连接架延伸至连接壳外的一端安装有划线部，划线部垂直于连接壳的侧壁并与连接壳的侧壁抵接。
优选的是，第二连接件底部安装有肋板，肋板、第二连接件和基座围合成封闭空间，支撑件和第一伸缩件均安装在封闭空间内。
优选的是，肋板的底面与第一横板的底面平齐，肋板上转动安装有第二挡板，第二挡板向下延伸至与凹槽底部平齐。
优选的是，第二挡板上固定安装有弧形杆，弧形杆另一端安装有第四伸缩件，第四伸缩件固定安装在肋板上。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的建筑结构抗震装置，包括：基座，基座外由内到外依次套设有第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件之间在径向上预留有缓冲空间，第二连接件覆盖基座的顶面，且与基座顶面之间沿竖直方向安装有第二伸缩件；支撑件，设于缓冲空间中，一端贯穿第二连接件，另一端与第一连接件连接，第二连接件与支撑件滑动连接；第一伸缩件，竖直安装在基座的侧壁上，一端与基座固定连接，另一端与第一连接件固定连接。
在使用时，多个建筑结构抗震装置分布安装在建筑物的最底部，在发生震动时，建筑结构带动第二连接件震动，第一伸缩件通过收缩和伸展将纵向震动的能量通过自身运动消耗掉。通过设置缓冲空间，为建筑结构在横向上的运动预留空间，第二连接件在横向上运动带动支撑件在缓冲空间内的滑动，以缓冲建筑结构在横向上的受力，延长建筑结构在横向上的受力时间，减小横向运动对建筑结构的损害。支撑件与第一连接件滑动连接，第一伸缩件与第一连接件固定连接。在第一伸缩件上下运动时带动第一连接件和第二连接件同时上下运动。当支撑件在水平方向上滑动时，通过基座的限位，支撑件不会带动第一连接件运动，在横向减震的同时不会影响纵向减震的效果，使得建筑结构抗震装置能够安全稳定运行，以保证建筑结构的安全。
2.本发明提供的建筑结构抗震装置，基座的侧壁上设有凹槽，凹槽内设有第一横板，第一伸缩件一端安装有调节丝杆，调节丝杆贯穿第一横板并与第一横板螺纹配合。利用调节丝杆调节第一伸缩件在初始状态下的长度，以调节第一伸缩件的抗震力度，以使建筑结构抗震装置的抗震能力能够根据不同的建筑结构的进行调节。
3.本发明提供的建筑结构抗震装置，缓冲腔内安装有活塞筒，支撑件延伸至缓冲腔内的另一端设有与活塞筒滑动连接的减震活塞，活塞筒与缓冲腔通断连接。将建筑结构的横向运动的能量利用活塞筒与减震活塞配合来消耗，限制建筑结构在横向上的运动，进而降低振动对建筑结构的影响。
4.本发明提供的建筑结构抗震装置，第二连接件底部安装有肋板，肋板、第二连接件和基座围合成封闭空间，支撑件和第一伸缩件均安装在封闭空间内。通过将支撑件和第一伸缩件设置到封闭空间内，防止在施工过程中支撑件和第一伸缩件被掩埋导致在发生振动时支撑件和第一伸缩件无法运动，保证建筑结构抗震装置的正常工作环境，同时能够在后续使用时减少雨水的进入，防止生锈，便于工作人员的调节与维修。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施方式中提供的建筑结构抗震装置的主视图。
图2为本发明的实施方式中提供的建筑结构抗震装置的内部结构的示意图。
图3为本发明的实施方式中提供的建筑结构抗震装置的俯视图。
图4为图2中A处的放大图。
图5为图3中B处的放大图。
附图标记说明：1、基座；2、支撑柱；3、第一连接块；4、第二连接块；5、第一伸缩件；6、T型杆；7、第一横板；8、丝杠螺母；9、把手；10、调节丝杆；11、第二连接件；12、肋板；13、第一挡板；14、第一滑块；15、弧形杆；16、第二挡板；17、第四伸缩件；18、第二横板；19、第二滑块；20、第二伸缩件；21、滑杆；22、连接壳；23、滑板；24、第一密封环；25、活塞筒；26、减震活塞；27、限位件；28、支撑杆；29、第二密封环；30、第三密封环；31、限位环；32、连接架；33、划线部；34、第三伸缩件；35、导向杆；36、凹槽；37、让位槽；38、第一滑槽；39、第二滑槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1至图5所示为本发明提供的建筑结构抗震装置的一种具体实施方式，包括：支撑柱2以及由内到外依次套设在支撑柱2外的基座1、第一连接件和第二连接件11。第二连接件11为U型钢板，第一连接件设置在基座1的两侧，U型钢板开口朝下盖在第一连接件和基座1上。
如图1所示，第一连接件和第二连接件11之间在水平方向上预留有缓冲空间，第二连接件11覆盖基座1的顶面，且与基座1顶面之间沿竖直方向安装有第二伸缩件20。支撑件安装在缓冲空间中，一端贯穿第二连接件11，另一端与第一连接件连接，第二连接件11与支撑件滑动连接。第一连接件包括滑板23和连接壳22，滑板23与连接壳22围合成缓冲腔，滑板23与连接壳22的内壁滑动连接。滑板23与连接壳22接触的侧壁上嵌入有第一密封环24，第一密封环24通过胶水与滑板23连接。支撑件包括支撑杆28和两根导向杆35以及固定安装在支撑杆28和导向杆35之间的限位板，支撑杆28贯穿滑板23延伸至缓冲腔内，导向杆35贯穿第二连接件11，限位板作为限位件27安装在滑板23与第二连接件11之间。缓冲腔内安装有活塞筒25，支撑杆28延伸至缓冲腔内的另一端设有与活塞筒25滑动连接的减震活塞26，活塞筒25与缓冲腔通断连接。支撑杆28上套设安装有第二密封环29和第三密封环30，第二密封环29安装在活塞筒25内，并通过胶水固定在活塞筒25的内壁上，第三密封环30安装在滑板23的外侧，利用第二密封环29与第三密封环30配合，将支撑杆28与滑板23之间的缝隙密封。支撑件在基座1的两侧对称设置有多组。在使用时向滑板23与连接壳22之间的缓冲腔以及活塞筒25内充满液压油。当第二连接件11发生水平方向的位移时，带动基座1一侧的支撑杆28朝向基座1运动，进而带动减震活塞26进入活塞筒25并将活塞筒25内的液压油挤压到缓冲腔内，液压油推动滑板23滑动使得缓冲腔内的空间变大来消除横向震动的能量。
如图2所示，基座1的侧壁上设有凹槽36，第一伸缩件5竖直安装在基座1侧壁上的凹槽36内，第一伸缩件5的两端分别安装有第一连接块3和第二连接块4，第一连接块3和第二连接块4沿第一伸缩件5的伸缩方向滑动安装在凹槽36内，第一连接件与第一连接块3固定连接。第二连接块4的底部嵌入有T型杆6，T型杆6延伸至第二连接块4外并与第二连接块4转动连接。凹槽36内设有第一横板7，第一横板7内固定安装有丝杠螺母8。T型杆6底部安装有调节丝杆10，调节丝杆10贯穿第一横板7并与丝杠螺母8螺纹配合。调节丝杆10的底部安装有把手9，便于调节丝杆10的转动。
如图3所示，第二连接件11的内腔顶面上安装有滑杆21，基座1的顶面设有让位槽37，第二伸缩件20安装在让位槽37内，让位槽37顶面固定连接有第二横板18，滑杆21贯穿第二横板18后与第二伸缩件20固定连接，滑杆21上套设有第二滑块19，第二滑块19设置在第二横板18与第二伸缩件20之间。
如图4所示，第二连接件11底部安装有肋板12，肋板12、第二连接件11和基座1围合成封闭空间，支撑件和第一伸缩件5均安装在封闭空间内。肋板12的截面为直角三角形，肋板12的侧壁与连接壳22贴合设置。肋板12的底面与第一横板7的底面平齐，肋板12上转动安装有第二挡板16，第二挡板16竖直设置，第二挡板16向下延伸至与凹槽36底部平齐。第二挡板16上固定安装有弧形杆15，弧形杆15另一端安装有第一滑块14，第一滑块14上连接有第四伸缩件17。肋板12上设有与弧形杆15配合的第一滑槽38，第四伸缩件17固定安装在第一滑槽38内。第一滑槽38的开口处固定安装有第一挡板13，以限制第一滑块14的位移，防止第一滑块14从第一滑槽38内脱落。
如图5所示，在连接壳22的侧壁上安装有限位环31，在限位环31与滑板23之间安装有第三伸缩件34。在连接壳22的侧壁上开设有第二滑槽39，滑板23上安装有连接架32，连接架32从第二滑槽39延伸至连接壳22外，连接架32延伸至连接壳22外的一端安装有作为划线部33的钢锥，钢锥垂直于连接壳22的侧壁并与连接壳22的侧壁抵接。在发生震动时，钢锥会伴随滑板23发生位移的同时在连接壳22的外侧板上划线，工作人员能够根据钢锥所滑动的轨迹对震动进行记录，以为日后建筑结构抗震装置的安装和对第一伸缩件5抗震力度的调节作为参考。
第一伸缩件5、第二伸缩件20、第三伸缩件34和第四伸缩件17均为弹簧。
将建筑结构抗震装置安装在桥梁结构的地基与桥面之间进行抗震，将液压油加入到滑板23与连接壳22之间的缓冲腔内，并使液压油充满缓冲腔和活塞筒25。根据桥梁所在地理位置通过把手9转动调节丝杆10以对第一伸缩件5的抗震力度进行调节。当桥梁受到外力发生震动时，第二连接件11挤压限位板带动支撑杆28横向运动，支撑杆28带动减震活塞26向活塞筒25内滑动挤压，将活塞筒25内的液压油挤压至缓冲腔内，液压油推动滑板23滑动使得缓冲腔内的空间变大，进而实现对横向震动的能量的消除。在竖直方向上利用第一伸缩件5与第二伸缩件20配合减震，且第一伸缩件5安装在基座1两侧的凹槽36内，第二连接件11的横向位移不会带动第二伸缩件20在水平方向上发生移动，保证了第二伸缩件20始终能够保持竖直状态。在横向减震的同时不会影响纵向减震的效果，使得建筑结构抗震装置能够安全稳定运行，以保证建筑结构的安全。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种建筑结构抗震装置，其特征在于，包括：
基座(1)，所述基座(1)外由内到外依次套设有第一连接件和第二连接件(11)，所述第一连接件和第二连接件(11)之间在径向上预留有缓冲空间，所述第二连接件(11)覆盖所述基座(1)的顶面，且与所述基座(1)顶面之间沿竖直方向安装有第二伸缩件(20)；
支撑件，设于所述缓冲空间中，一端贯穿所述第二连接件(11)，另一端与所述第一连接件连接，所述第二连接件(11)与所述支撑件滑动连接；
第一伸缩件(5)，竖直安装在所述基座(1)的侧壁上，一端与所述基座(1)固定连接，另一端与所述第一连接件固定连接；
所述第一连接件包括滑板(23)和连接壳(22)，所述滑板(23)与所述连接壳(22)围合成缓冲腔，所述滑板(23)与所述连接壳(22)的内壁滑动连接，所述支撑件的另一端贯穿所述滑板(23)并延伸至所述缓冲腔内，所述滑板(23)与所述第二连接件(11)之间安装有限位件(27)，所述限位件(27)安装在所述支撑件上。
2.根据权利要求1所述的建筑结构抗震装置，其特征在于，所述基座(1)的侧壁上设有凹槽(36)，所述凹槽(36)内设有第一横板(7)，所述第一伸缩件(5)一端安装有调节丝杆(10)，所述调节丝杆(10)贯穿所述第一横板(7)并与所述第一横板(7)螺纹配合。
3.根据权利要求2所述的建筑结构抗震装置，其特征在于，所述第一伸缩件(5)的另一端设有第一连接块(3)，所述第一连接块(3)与所述凹槽(36)沿所述第一伸缩件(5)的伸缩方向滑动连接，所述第一连接件固定安装在所述第一连接块(3)上。
4.根据权利要求1至3任一项所述的建筑结构抗震装置，其特征在于，所述第二连接件(11)上安装有滑杆(21)，所述基座(1)的顶面设有让位槽(37)，所述第二伸缩件(20)安装在所述让位槽(37)内，所述让位槽(37)顶面固定连接有第二横板(18)，所述滑杆(21)贯穿所述第二横板(18)后与所述第二伸缩件(20)固定连接。
5.根据权利要求1所述的建筑结构抗震装置，其特征在于，所述缓冲腔内安装有活塞筒(25)，所述支撑件延伸至所述缓冲腔内的另一端设有与所述活塞筒(25)滑动连接的减震活塞(26)，所述活塞筒(25)与所述缓冲腔通断连接。
6.根据权利要求1所述的建筑结构抗震装置，其特征在于，所述滑板(23)上安装有连接架(32)，所述连接架(32)延伸至所述连接壳(22)外，所述连接架(32)延伸至所述连接壳(22)外的一端安装有划线部(33)，所述划线部(33)垂直于所述连接壳(22)的侧壁并与所述连接壳(22)的侧壁抵接。
7.根据权利要求2或3所述的建筑结构抗震装置，其特征在于，所述第二连接件(11)底部安装有肋板(12)，所述肋板(12)、所述第二连接件(11)和所述基座(1)围合成封闭空间，所述支撑件和所述第一伸缩件(5)均安装在所述封闭空间内。
8.根据权利要求7所述的建筑结构抗震装置，其特征在于，所述肋板(12)的底面与所述第一横板(7)的底面平齐，所述肋板(12)上转动安装有第二挡板(16)，所述第二挡板(16)向下延伸至与所述凹槽(36)底部平齐。
9.根据权利要求8所述的建筑结构抗震装置，其特征在于，所述第二挡板(16)上固定安装有弧形杆(15)，所述弧形杆(15)另一端安装有第四伸缩件(17)，所述第四伸缩件(17)固定安装在所述肋板(12)上。
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