[发明专利]短接加劲的曲线拉杆式抗拔器

说明书

技术领域

本发明涉及结构工程减震防灾装置，尤其涉及隔震结构的竖向抗拔装置，具体为一种短接加劲的曲线拉杆式抗拔器。

背景技术

隔震结构通过设置隔震层及隔震层支座、隔震层阻尼器，有效减小了结构的震动加速度及地震作用，在强震作用下，改善了建筑使用功能，提高了生命财产安全性，因而大量应用于生命线工程、人员密集的商业办公楼及住房等建筑工程。特别是2008年汶川特大地震以来，随着住房与城镇化建设的发展，以及对工程防震减灾要求的不断提高，我国在中高层建筑中大量应用隔震技术。

但在罕遇地震作用下，中高层隔震建筑的支座往往容易产生较大的轴向拉力，而隔震支座的竖向抗拉刚度及受拉承载力均很小，约为抗压时的1/10。隔震支座在强震下产生拉应力，意味着隔震层以上结构存在倾覆危险，且拉应力较大时橡胶内部会产生损伤。因此，建筑隔震设计的有关规范标准要求在罕遇水平与竖向地震同时作用下，隔震橡胶支座的拉应力应控制在一定值以内。

为了避免隔震层橡胶支座承受较大的拉力，可在隔震层受拉较大的橡胶支座附近，设置抗拉装置，以分担隔震支座的拉力，抗拉装置通常也称为抗拔装置或抗拔器。

在地震作用下，由于工程结构自重的存在，当仅有竖向地震而无水平地震作用时，一般不会使隔震支座产生拉力或拉力很小。隔震支座的拉力往往是由水平地震及竖向地震共同引起的，且水平地震剪力可使隔震支座产生较大的水平侧移，因此，隔震支座出现拉力时，通常还伴随着水平地震剪力所产生的隔震层水平侧移。

如上所述，由于在强地震作用下，隔震支座产生拉力的同时，还产生较大的水平侧移，因而抗拔装置除了要求能够承担隔震支座的拉力作用外，还必须同时适应隔震层支座的水平侧移，这也成为抗拔装置设计应用中的难题。

抗拔装置还应易于在隔震层布置和安装。隔震缝高度低，故抗拔装置的高度不能过大；由于抗拔装置需布置在隔震支座附近，以承担隔震支座的拉力，因而抗拔装置占用的空间应尽量小，便于在隔震支座附近布置抗拔装置；鉴于工程结构的隔震层上下主要是工程结构的支墩、抗震墙或托墙梁，抗拔装置的安装固定应充分利用这些已有的工程结构构件，避免增设工程结构的附属构件，降低安装成本。

现有的隔震层抗拔装置类型主要为滑移摩擦型，其缺点较多，一是通过金属滑移部件的接触面承受挤压力来实现抗拔功能，受力复杂，设计制造复杂；二是滑移部件受力后容易变形，且金属滑移摩擦部件的滑移面容易锈蚀玷污，使水平向卡死无法滑移，无法适应隔震层的水平侧移，工作可靠性低，耐久性差；三是部件需预留滑移空间导致部件平面尺寸大，占用空间较大，在隔震层布置难度大，与隔震层上下结构物的现场组装及连接特别复杂。

发明内容

本发明为了解决现有抗拔装置设计制造复杂、可靠性低、耐久性差、占用空间大且布置安装困难的问题，提供了一种短接加劲的曲线拉杆式抗拔器。

本发明是采用如下技术方案实现的：短接加劲的曲线拉杆式抗拔器，包括抗拔主受力件、围护套筒、位于围护套筒上下端面且与工程结构隔震层连接的上连接板和下连接板，围护套筒与上连接板和下连接板中的一个焊接固定，且围护套筒与上连接板及下连接板之间的缝隙处均设置有密封层，抗拔主受力件包括在上连接板和下连接板上下对应位置处固定的过渡连接杆，两过渡连接杆之间连接固定有曲线形伸展件，曲线形伸展件的上下部位之间连接固定有为其受拉最短传力路径的短接加劲件。

在地震状态下，抗拔器随着隔震层发生水平侧移，过渡连接杆的上下两端点产生相应错位，曲线拉杆即呈伸长延展趋势并呈张紧状态，从而提供拉应力，保护橡胶支座在达到预期侧移前避免产生受拉损伤；此外，由于钢制抗拔主受力部件的出力呈斜向作用，还可约束隔震层的水平侧移，且水平向分力随着侧移增大而增大。