[发明专利]刚度可调节橡胶隔震垫

说明书

技术领域

本发明涉及一种刚度可调节橡胶隔震垫。

背景技术

地震给各种建筑结构及设备带来严重破坏，将导致整个社会生活陷入瘫痪。基础隔震技术是目前工程中应用最多的一种减震控制技术，它是20世纪60年代出现的一项新技术。基础隔震可以分为夹层橡胶垫隔震装置、铅芯橡胶支座、滚珠(或滚轴)隔震、悬挂基础隔震、摇摆支座隔震、滑动支座隔震等多种，其中橡胶支座隔震技术是隔震技术中应用最广、技术最成熟的一种，它具有减震机理明确、减震效果显著、施工与安装方便等特点，而且已有多项工程在实际地震中经受考验，正受到越来越多国家的重视。

隔震结构是通过隔震层将地震作用隔离从而保护上部结构的一种被动减震结构形式。隔震结构主要是通过延长结构的基本周期而使得进入上部结构的加速度大大降低，从而达到隔离地震的目的。

世界上首座使用铅芯橡胶支座的建筑是1971年在新西兰建造的惠灵顿William Clayton大楼，这是一座四层高的钢筋混凝土结构办公楼，紧靠惠灵顿断层。1972年日本建成第一座现代隔震建筑，是一座两层民宅。1975年，美国建成的加州圣丁司法事物中心是美国的第一座隔震建筑，也是世界上第一座采用高阻尼橡胶隔震支座的建筑。

如今铅芯橡胶垫的优点已得到广泛的认同，许多国家都采用这项技术设计建造楼房、桥梁等建筑物。现在，日本基础隔震建筑不仅用于中层、低层，而且随着对基础隔震高层和超高层建筑的需求，日本近期建成或正在建造一批基础隔震高层和超高层建筑，如东京杉并花园城、大阪DT办公楼、大阪楠叶塔楼城。联合国工业发展组织(UNIDO)将它列入了发展中国家低价格住房天然橡胶隔震系统研究项目，在中国的广东汕头、印度尼西亚的爪哇岛、意大利的Reggio Calabria和智利的圣地亚哥建成示范性房屋。铅芯橡胶垫还被用于建筑物的加固。美国犹他州盐湖政府大楼是一所建于1794年的五层无配筋砖石结构建筑，离Wasatch断层只有3km，很容易为地震所破坏。该楼就采用了在基础下组合安装合成橡胶支座与铅芯橡胶支座隔震的加固方案。新西兰议会大楼是用铅心橡胶垫加固建筑物的另一个重要例子。

进入20世纪70年代，隔震研究逐渐在我国得到重视，夹层橡胶垫技术逐渐为众多学者认识研究。同时，针对我国的国情，研究的重点集中在以砌体结构为主要应用对象的隔震结构上。橡胶支座技术应用情况有：1993年在河南安阳用自主开发的铅芯橡胶支座建造的一座底框住宅楼。1994年，又在四川冕宁建成一座八层框架隔震综合楼。1995年～1996年又陆续在广东、云南、四川、陕西等地兴建了一批隔震建筑。从1995年开始，橡胶支座隔震建筑开始在各地推广，建筑面积明显增加。这些隔震建筑取得了较好的效果。GB5001122001建筑抗震设计规范的第十二章对隔震结构做了较为详尽的规定。

可以看出，采用橡胶隔震支座的隔震体系在试验与理论研究及工程应用方面正在世界多个国家迅速发展，这种隔震体系主要采用橡胶隔震支座作为隔震装置，单独或与阻尼器共同作用，形成有效隔震层，吸收并消耗地震能量。

但是目前的橡胶隔震支座是针对特定结构或设备进行单独设计，没有考虑到结构或设备的类型及构造的多样性，特别是特种工业设备刚度不同而对隔震支座的特殊要求，因此有必要提出一种成本低，能批量生产，而且可以针对不同的结构或设备进行刚度调整的隔震系统。

发明内容

基于目前现有的橡胶隔震垫类型，本发明的目的在于提出一种刚度可调节橡胶隔震垫。本发明制作标准化，连接方式简单，可以根据被隔震的结构或设备的不同调整其水平刚度，并可以起到很好的抗震效果。

本发明提出的一种刚度可调节橡胶隔震垫，包括上端板1、下端板2、钢板单元3和橡胶单元4，其中：钢板单元3和橡胶单元4交错叠装，组成叠层单元，叠层单元的顶部放置有上端板1，底部放置有下端板2，上端板1和下端板1结构相同，上端板1顶部和下端板2底部分别开有凹槽，凹槽的形状和大小与叠层单元一致，凹槽里面按照中心对称方式布置有螺栓孔6；叠层单元按照中心对称方式布置有刚度调节螺栓孔，上端板1和下端板2的四周开有锚栓孔7，刚度调节螺栓5依次穿过上端板1的螺栓孔，刚度调节螺栓孔3以及下端板的螺栓孔。

本发明中，上端板1和下端板2的凹槽均位于外侧。

本发明中，上端板1、下端板2、钢板单元3和橡胶单元4均为矩形结构。

本发明中所有组件都可以进行标准化批量生产，不需定制，成本较低。