CN203594130U - 水平剪切闭锁隔震装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水平剪切闭锁隔震装置，包括橡胶隔震支座、剪切闭锁装置、钢板、橡胶片、上连接板和下连接板；所述钢板和橡胶片交错层叠布置在所示橡胶隔震支座中，通过硫化工艺使钢板和橡胶片粘结；所述剪切闭锁装置环箍在所述橡胶隔震支座上，使橡胶隔震支座在水平向闭锁；所述橡胶隔震支座通过上连接板与上部结构固定，通过下连接板与基础固定。本装置解决了中、小地震作用下，隔震核电站隔震层位移过大导致管线破裂从而造成次生破坏的问题，而在大震作用下闭锁装置解锁，隔震支座进入工作消耗地震能量。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑结构减震隔震领域，特别涉及一种水平剪切闭锁隔震装置。
背景技术
核电厂结构作为一种特殊结构体系，地震是其安全的最大威胁之一。当遭受地震时，核电站所有的结构、***、部件和设备几乎同时受到激发，既危及结构的完整性，也危及设备和部件功能的完好性。
特大地震造成的生命财产损失触目惊心，如果核电站所在区域发生特大地震，造成的后果将是灾难性的。1999年集集地震导致台湾第一核电站2个机组停机，2007年日本新潟地震，导致柏崎刈羽核电站关闭，2011年日本宫城县近海发生9.0级大地震，导致福岛核电站4个机组发生***，造成严重核泄漏事故，造成的经济、环境损失难以估量。
当前的核电站结构设计仍以传统的抗震技术为主，新兴的隔震减震技术在核电站结构领域的研究与应用严重滞后，迄今为止在全世界所有已经商业运行的核电厂中，只有两座使用了基底隔震技术。1977年首次将橡胶隔震器用于南非的Koeberg核电站，1984年应用于法国的Cruas核电站。隔震能有效降低核岛的加速度地震反应，但同时隔震层的过大位移可能导致进出核岛管线断裂，易造成次生破坏。这成为限制隔震技术在核电结构中应用的关键问题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种水平剪切闭锁隔震装置，用于对隔震层位移敏感建筑结构的隔震设计，使得核电站隔震结构在中小地震作用下，由上部结构抵抗地震作用，隔震装置处于闭锁状态，当大震来临时闭锁装置解锁，隔震支座进入工作，通过隔震支座的水平向变形消耗地震能量保证上部结构的安全。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种水平剪切闭锁隔震装置，包括橡胶隔震支座、剪切闭锁装置、钢板、橡胶片、上连接板和下连接板；所述钢板和橡胶片交错层叠布置在所示橡胶隔震支座中，通过硫化工艺使钢板和橡胶片粘结；所述剪切闭锁装置环箍在所述橡胶隔震支座上，使橡胶隔震支座在水平向闭锁；所述橡胶隔震支座通过上连接板与上部结构固定，通过下连接板与基础固定。
进一步地，所述橡胶隔震支座中心预留有铅芯孔。
进一步地，所述剪切闭锁装置包括四块形状呈四分之一圆弧形的钢构件，以及高强剪力件和螺母；所述钢构件一端设有凹槽，另一端设有凸起，并在凹槽、凸起处设有平行于径向的固定孔；将四块钢构件的凹槽和凸起相互嵌合，将所述高强剪力件穿过固定孔，并通过螺母固定，组成闭合的剪切闭锁装置，剪切闭锁装置的内径与橡胶隔震支座的外径相等；在钢构件的内壁上开有环向空槽，通过环向空槽监测橡胶隔震支座的工作状态。
进一步地，根据所述钢构件的凹槽、凸起的嵌合位置在高强剪力件上预设两个薄弱段，保证高强剪力件剪断时的断面位于两薄弱段。
与现有技术相比，本实用新型具有如下突出的优点：
1）解决了中、小地震作用下，隔震核电站隔震层位移过大导致管线破裂从而造成次生破坏的问题，而在大震作用下闭锁装置解锁，隔震支座进入工作消耗地震能量。
2）可通过调节高强剪力件的材料、数量、尺寸和薄弱段直径来改变闭锁装置的闭锁阈值，从而达到设计要求。
3）上部结构的竖向力仍由隔震支座承担，附加的剪切闭锁装置不改变支座面压，无需调整隔震设计。
4）闭锁装置解锁后高强剪力件剪断，弧形钢构件被推开但未损坏，震后可重复利用。
附图说明
图1是剪切闭锁隔震装置剖面图。
图2是剪切闭锁隔震装置第一层钢板的平面图。
图3是钢构件示意图。
图4是钢构件连接处示意图。
图5是钢构件连接处凹槽和凸起示意图。
图6是高强剪力件构造示意图。
图7是钢构件凹槽立面和侧面图。
图8是钢构件凸起立面和侧面图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施例作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种水平剪切闭锁隔震装置，包括橡胶隔震支座1、剪切闭锁装置2、钢板3、橡胶片4、上连接板6和下连接板7；所述钢板3和橡胶片4交错层叠布置在所示橡胶隔震支座1中，通过硫化工艺使钢板3和橡胶片4粘结；所述剪切闭锁装置2环箍在所述橡胶隔震支座1上，使橡胶隔震支座1在水平向闭锁；所述橡胶隔震支座1通过上连接板6与上部结构固定，通过下连接板7与基础固定。
实施例2
如图2-图8所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述橡胶隔震支座1中心预留有铅芯孔5。所述剪切闭锁装置2包括四块形状呈四分之一圆弧形的钢构件14，以及高强剪力件12和螺母13；所述钢构件14一端设有凹槽8，另一端设有凸起9，并在凹槽8、凸起9处设有平行于径向的固定孔10；将四块钢构件14的凹槽8和凸起9相互嵌合，将所述高强剪力件12穿过固定孔10，并通过螺母13固定，组成闭合的剪切闭锁装置2，剪切闭锁装置2的内径与橡胶隔震支座1的外径相等；在钢构件14的内壁上开有环向空槽11，通过环向空槽11监测橡胶隔震支座1的工作状态。根据所述钢构件14的凹槽8、凸起9的嵌合位置在高强剪力件12上预设两个薄弱段，保证高强剪力件12剪断时的断面位于两薄弱段。
橡胶隔震支座1通过上连接板6与上部结构固定，通过下连接板7与基础固定，承受上部结构竖向作用力。剪切闭锁装置2环箍橡胶隔震支座1，且与上连接板6之间留有空隙，不影响橡胶隔震支座1的竖向承载，并使其在小震作用下水平向锁定，当大震来临时橡胶隔震支座1将水平作用力传给剪切闭锁装置2，弧形钢构件14将受力转为凹槽8和凸起9对高强剪力件12的剪力，当剪力大于高强剪力件12的抗剪承载力时，高强剪力件12被剪断，剪切闭锁装置2的钢构件14之间解锁后被橡胶隔震支座1推开，橡胶隔震支座1水平向发生位移消耗地震能量。
Claims (4)
1.一种水平剪切闭锁隔震装置，其特征在于，包括橡胶隔震支座（1）、剪切闭锁装置（2）、钢板（3）、橡胶片（4）、上连接板（6）和下连接板（7）；所述钢板（3）和橡胶片（4）交错层叠布置在所示橡胶隔震支座（1）中，通过硫化工艺使钢板（3）和橡胶片（4）粘结；所述剪切闭锁装置（2）环箍在所述橡胶隔震支座（1）上，使橡胶隔震支座（1）在水平向闭锁；所述橡胶隔震支座（1）通过上连接板（6）与上部结构固定，通过下连接板（7）与基础固定。
2.根据权利要求1所述的一种水平剪切闭锁隔震装置，其特征在于，所述橡胶隔震支座（1）中心预留有铅芯孔（5）。
3.根据权利要求1所述的一种水平剪切闭锁隔震装置，其特征在于，所述剪切闭锁装置（2）包括四块形状呈四分之一圆弧形的钢构件（14），以及高强剪力件（12）和螺母（13）；所述钢构件（14）一端设有凹槽（8），另一端设有凸起（9），并在凹槽（8）、凸起（9）处设有平行于径向的固定孔（10）；将四块钢构件（14）的凹槽（8）和凸起（9）相互嵌合，将所述高强剪力件（12）穿过固定孔（10），并通过螺母（13）固定，组成闭合的剪切闭锁装置（2），剪切闭锁装置（2）的内径与橡胶隔震支座（1）的外径相等；在钢构件（14）的内壁上开有环向空槽（11），通过环向空槽（11）监测橡胶隔震支座（1）的工作状态。
4.根据权利要求3所述的一种水平剪切闭锁隔震装置，其特征在于，根据所述钢构件（14）的凹槽（8）、凸起（9）的嵌合位置在高强剪力件（12）上预设两个薄弱段，保证高强剪力件（12）剪断时的断面位于两薄弱段。
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