[实用新型]一种电磁式摩擦限位隔震装置

说明书

技术领域

    本实用新型属于建筑结构隔震技术领域，具体涉及一种电磁式摩擦限位隔震装置。

背景技术

     在传统的建筑结构基础隔震设计中，虽然可以有效的降低上部结构的地震加速度，但同时结构的位移也大幅增加，以致在原本非隔震结构可以承担的中小型地震下，结构产生的位移为非隔震结构的十倍以上。在地震或在风振作用下，过大的上部结构位移不仅使得在结构内部工作或生活的人员感到不适并可能影响结构内部某些精密仪器的操作精度，还可能导致上部结构与基础部分连接的管线发生损坏或者断裂，甚至使得上部结构与围护结构之间发生碰撞导致结构自身的破坏，从而导致严重次生灾害的发生。

实用新型内容

     本实用新型的目的在于针对现阶段隔震技术存在的缺陷，提供一种电磁式摩擦限位隔震装置，可以使得隔震结构在中小型地震或风振激励下发生限位，在大震下则发挥出隔震结构的隔震性能，在特大地震下则继续产生限位，从而最大限度的减少上部结构位移带来的风险。

     本实用新型的构思是：一种电磁式摩擦限位隔震装置，该装置安装于上部结构大梁和基础底板之间，包含叠层橡胶支座和电磁式摩擦限位装置；其中，电磁式摩擦限位装置主要由上钢板、上套筒、螺栓、下套筒、下钢板、线圈托盘、线圈、铁芯、接地钢板、方形钢管、绝缘弯头、铜触针、第一绝缘涂层、第二绝缘涂层、导电铜板、蓄电池和开关构成。导电铜板为圆形，其中心有一直径为2mm的圆形第一绝缘涂层，使得在开关闭合时，整个电路仍形成不了闭合回路；当上部结构与基础之间的相对位移大于1mm时，铜触针即与导电铜板接触，使得整个电路成为闭合回路，线圈通电与铁芯一起构成电磁铁，电磁铁产生的磁力将线圈托盘和接地钢板吸在一起并产生静摩擦力，从而抵抗上部结构与基础之间的水平力，使得在中小型地震或风振激励下上部结构与基础之间不再发生相互错动，产生限位；当大震来临时，上部结构与基础之间的水平力将会大于线圈托盘和接地钢板之间的静摩擦力，此时上部结构与基础之间的相对位移将使得铜触针与环形第二绝缘涂层接触，电路断开，限位功能暂时失效，从而发挥隔震结构的隔震耗能效果，保证在大震下结构的安全性；而当特大地震来临时，过大的相对位移将使铜触针离开第二绝缘层并再次与导电铜板接触，整个电路又形成闭合回路，并再次产生限位作用，避免了在特大地震时上部结构向外冲出与围护结构发生碰撞造成结构自身的损伤。

根据上述实用新型构思，本实用新型采用下述技术方案：

一种电磁式摩擦限位隔震装置，包括一个叠层橡胶支座和一个电磁式摩擦限位装置，其特征在于：所述叠层橡胶支座和电磁式摩擦限位装置并列安装在上部结构大梁和基础底板之间构成一个整体。

所述电磁式摩擦限位装置的结构是：一个上套筒与一个下套筒采用螺栓进行连接，上套筒顶端与一块上钢板固定连接，下套筒底面与一块下钢板固定连接；一个线圈与一个铁芯套装在一起构成一个电磁铁；该电磁铁安置在一个线圈托盘中，线圈托盘的顶面与下钢板固定连接，线圈托盘的底面与一个接地钢板摩擦接触；一根方形钢管焊接于下钢板的边缘；一块导电铜板上涂有圆形第一绝缘层和环形第二绝缘层；方形钢管的末端固定一个绝缘弯头，绝缘弯头内固定一个铜触针；铜触针在静止时与第一绝缘层接触；线圈托盘侧面开有上下两个小孔，线圈上端的导线通过上面小孔穿过方形钢管与铜触针连接，线圈下端的导线通过下面的小孔后经开关和蓄电池与导电铜板连接。

所述上套筒和下套筒之间利用八个螺栓进行连接，套筒上的螺栓孔为垂直方向的开槽。

所述上套筒和下套筒的横断面为方形框，所述上钢板、下钢板、接地钢板和导电铜板为圆形板，线圈托盘为底部带圆形钢板的圆形钢套筒。

所述叠层橡胶支座为天然橡胶支座、或者铅芯橡胶支座、或者高阻尼橡胶支座。

        本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点：

    （1）本实用新型专利可以解决传统隔震技术在中小型地震或风振激励下上部结构产生位移的危险，并可以在大震时进行耗能并发挥隔震结构优良的隔震性能，而在特大地震下则继续产生限位，从而最大限度的减少上部结构位移带来的风险。

（2）线圈和铁芯构成的电磁铁的磁力可以通过调节线圈的匝数、电流的大小来控制，从而可以根据实际设计需要控制线圈托盘和接地钢板之间的静摩擦力，调整限位装置的阀值。

    （3）整个摩擦限位装置由直流蓄电池进行供电，无需外接电源，从而避免了地震来临时因外接电源供电系统中断而使得限位装置无法达到预期的效果。