[实用新型]一种适应结构隔震抗风的变刚度隔震层刚度控制机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及结构抗震抗风领域，特别涉及一种适应结构隔震抗风的变刚度隔震层刚度控制机构。 

背景技术

建筑物抵抗地震有两个途径，其一是抗，即增加结构的强度，使结构在预期烈度的地震作用下，保证结构的安全(如图1、图3)；另一种是放，即在主体结构和基础结构之间设置水平刚度很小的隔震层，使主体结构与大地在水平方向基本隔离，地震的能量不易传到主体结构，从而避免主体结构破坏(如图2、图4，图2、图4中隔震层26设置在主体结构27和基础结构28之间)。对主体结构而言，隔震层的水平刚度越小，上部结构的地震反应越小。也就是说，对地震作用而言，隔震层的水平刚度越小对上部结构越有利(如图4)。其中，在图3、图4中，发生地震时地面横向来回运动。 

另一方面，结构是要抵抗风荷载的。且结构遭遇强风的概率比遭遇强震的概率要高得多。对结构抗风来说，设置隔震层是不利的，隔震层的水平刚度越小对上部结构越不利(如图5、图6)。因此，采用普通隔震层的隔震结构，隔震层的水平刚度是兼顾结构隔震和抗风两方面而取一个折中值。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种适应结构隔震抗风的变刚度隔震层刚度控制机构。 

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现： 

一种适应结构隔震抗风的变刚度隔震层刚度控制机构，包括与上部结构相连的上法兰盘、与底部基础结构相连的下法兰盘、设置在上法兰盘和下法兰盘 中空部之间的销键，所述销键能在上法兰盘、下法兰盘中空部之间上下移动且销键的高度大于上法兰盘与下法兰盘之间的间隔距离，以及固定销键不动或者控制销键向下运动的控制装置。这些装置构成刚度控制机构。刚度控制机构的刚度与隔震支座的刚度并联。 

所述的控制装置包括设置在上法兰盘和下法兰盘之间间隔处的用于夹持销键的弹性支架、卡住弹性支架的首尾端的活动卡件、固定在下法兰盘上的支杆、置于支杆上的钢球，以及连接钢球与活动卡件的软绳，所述软绳的长度大于活动卡件与钢球的垂直距离，小于活动卡件与钢球的垂直距离、支杆的高度之和，所述弹性支架与下法兰盘固定连接。其中的钢球还可以为其他质量较大、其他形状的物体，选择钢球的原因是因为钢的密度较大，在同等质量的情况下其体积较小，置于支杆上状态较稳定，同时钢材比较普遍，价格较低，选择球状是因为球状体对水平的扰动更敏感，在发生地震时能从支杆上滚落下来，完成预设动作；活动卡件卡住弹性支架后，弹性支架夹持住销键，对销键形成有效的支撑，此时上法兰盘、下法兰盘之间的中空部均有销键，上法兰盘、下法兰盘之间的相对水平位移被限制，二者之间的水平刚度非常大，有利于抵抗强风，适用于地震未发生的状态；当地震发生时，由于支杆仅向钢球提供竖向支承作用，在地震的作用下，钢球失稳从支杆上跌落，带动活动卡件从弹性支架的首尾端脱落，弹性支架失去对销键的夹持，销键失去支撑则下落至下法兰盘，上法兰盘中空部此时没有销键，上法兰盘、下法兰盘之间的相对水平位移则不再被限制，二者之间的水平刚度变小，有利于防震，地震的能量不易传到主体结构，从而避免主体结构破坏。 

所述的支杆顶部设置一个与钢球大小相适应的浅槽。钢球置于浅槽中，能有效避免非地震的轻微水平扰动所导致的误判，同时槽较浅，又不会在地震真正发生时，钢球不从支杆上滚落下来，不完成预设动作。 

所述的弹性支架为对称曲线形，在活动卡件将其卡住时能将销键固定在上、下法兰盘之间；当活动卡件与其脱离时能自动张开，失去固定销键的作用。弹性支架的设置为对称曲线形，其目的是使夹持销键的效果更好，同时活动卡件与弹性支架脱离时释放销键更方便。