三維隔震裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種三維隔震裝置，其固定連接于一結構底盤上，包括固定于所述結構底盤上的一筒形基座，所述基座內自下而上地層疊安裝有纏繞線圈的第一鐵芯和第二鐵芯，所述第一鐵芯與第二鐵芯的電磁極性相同的兩極相向設置；所述基座內設有用于安裝一定位框架的限位臺階，所述定位框架底面開口且開口朝下地扣合于第二鐵芯之外；所述定位框架的頂面上固定有一水平向隔震支座。綜合利用磁懸浮技術和水平向隔震支座對水平地震作用及豎向地震作用進行隔絕或者控制，利用筒形基座防止由于磁場不均勻使上部結構發生偏移或傾斜的危險，實現了建筑結構的三維隔震，減少地震帶來的損失。

Three dimensional isolator

The invention discloses a three-dimensional isolation device, which is fixedly connected with a chassis structure, comprising a cylinder fixed to the chassis structure shape base, the base in a bottom-up stacked coil installed the first core and second core, the first electromagnetic iron core and the second iron core with the same polarity the poles are arranged in the opposite direction; the base is provided with a limiting step for installation of the positioning frame, the positioning frame bottom opening and opening down to buckle in second core; a horizontal bearing fixed the top surface of the positioning frame. Comprehensive utilization of magnetic levitation technology and horizontal bearings on the horizontal earthquake and vertical earthquake isolation or control, to prevent the risk of inhomogeneous magnetic field so that the upper structure shift or tilt by a cylindrical base, to achieve three-dimensional isolation of building structure, reduce the losses caused by the earthquake.

【技術實現步驟摘要】
三維隔震裝置
本專利技術涉及建筑結構隔震及防護
，具體涉及一種三維隔震裝置。
技術介紹
地震是常見的自然災害之一，強烈的地震會嚴重破壞建筑結構，造成大量人員傷亡。在建筑結構隔震方面，摩擦擺支座、疊層橡膠支座、碟形彈簧支座已經比較成熟且應用比較廣泛。但是摩擦擺支座、疊層橡膠支座等一般只考慮水平地震作用，對于豎向地震作用考慮甚少，因此僅能減弱水平地震作用，碟形彈簧支座通過吸收能量僅能在一定程度上減少豎向地震作用對建筑結構的威脅。上述被動控制的隔震支座只能單方向減弱地震作用，且無法完全隔絕地震作用，無法達到良好的隔震效果。現有的三維隔震裝置無非是將傳統隔震支座采用并聯、串聯的組合形式來實現三維隔震，此種組合方式勢必造成隔震裝置的隔震效果較差、造價較高、尺寸較大。磁懸浮隔振是一種新型的主動式隔振方法。電磁場理論表明：電磁體與銜鐵之間的磁力作用與兩者之間距離的平方成反比，與電流的平方、匝數的平方以及氣隙面積成正比。對于建筑結構隔震，采取磁懸浮技術半主動控制簡單、方便、實用。目前，磁懸浮隔振技術已經成功運用到航天、精密儀器、交通運輸等領域，但是其技術是隔振而非隔震，且在土木工程中的隔震設備尚未見運用。申請公布號為CN101481933A，申請公布日為2009年7月15日的中國專利技術專利申請公開了一種建筑結構防震方法，該方法在常導條件下利用磁懸浮斥力使結構懸浮時，由于磁場本身不均勻，上部結構會發生偏移或傾斜，但該專利申請中未提供水平向的糾偏措施，因此在隔震使用中很難達到相對穩定狀態。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種三維隔震裝置，能夠綜合利用磁懸浮技術和水平向隔震支座對豎向地震作用和水平地震作用進行控制和減弱，實現建筑結構的三維隔震。為實現上述目的，本專利技術所提供的一種三維隔震裝置，其固定連接于一結構底盤上，包括固定于所述結構底盤上的一筒形基座，所述基座內自下而上地層疊安裝有纏繞線圈的第一鐵芯和第二鐵芯，所述第一鐵芯與第二鐵芯相對設置的兩極電磁極性相同；所述基座內設有用于安裝一定位框架的限位臺階，所述定位框架底面開口且開口朝下地扣合于第二鐵芯上；所述定位框架的頂面上固定有一水平向隔震支座。優選地，所述水平向隔震支座采用疊層橡膠支座或摩擦擺隔震支座或彈性滑板隔震支座。優選地，所述水平向隔震支座的底面高出于基座的頂面。優選地，所述水平向隔震支座焊接或者螺栓連接于定位框架的頂面上。優選地，所述定位框架上預留位移傳感器及導線通道。優選地，所述定位框架的外側壁上固定安裝有摩擦片，所述摩擦片具有相對基座的豎向運動自由度。優選地，所述基座和定位框架由鋼筋混凝土澆筑而成。優選地，所述基座外側設置由鋼筋混凝土澆筑而成的加勁肋。優選地，所述第一鐵芯、第二鐵芯采用U型或者E型或者I型鐵芯。上述技術方案所提供的一種三維隔震裝置，具有以下有益效果：1、設計了筒形基座，電磁懸浮隔震裝置在工作過程中由于磁場本身不均勻，上部結構懸浮時容易發生偏移或傾斜，很難達到相對穩定狀態，通過設置筒形基座能有效改善上部結構水平向偏移或傾斜這一現象；2、具有良好的豎向隔震功能，在接受到地震信號時，線圈自動通電，由第一鐵芯和第二鐵芯產生的斥力使得上部結構脫離與結構底盤接觸，懸浮于空中，并通過控制電流大小適時調整懸浮高度，保證上部結構始終處于懸浮狀態，從而不受豎向地震作用的影響；3、具有良好的水平向隔震功能，當發生水平地震作用時，通過能夠發生較大水平變形的水平向隔震支座，基本保證上部結構不受水平地震作用影響。通過上述有效措施實現建筑結構的三維隔震，減少地震給人類帶來的損傷。附圖說明圖1是本專利技術的實施例1的三維隔震裝置的結構示意圖；圖2是本專利技術的實施例1的三維隔震裝置的結構剖視圖；圖3是本專利技術的實施例1的三維隔震裝置的基座的結構示意圖；圖4是本專利技術的實施例1的三維隔震裝置的定位框架的結構示意圖；圖5是本專利技術的實施例1的三維隔震裝置的結構爆炸圖；圖6是本專利技術的實施例2的三維隔震裝置的結構剖視圖。其中，1-結構底盤，2-基座，3-線圈，4-第一鐵芯，5-第二鐵芯，6-定位框架，7-限位臺階，8-水平向隔震支座，9-位移傳感器及導線通道，10-摩擦片，11-加勁肋。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。本專利技術所提供的一種三維隔震裝置為斥力型半主動控制電磁懸浮三維隔震裝置，采用一種新型的半主動式隔震方法，在豎向地震作用下，采用常導或超導實現懸浮，建筑物結構與震源之間利用半主動控制的磁場來支撐，從而達到豎向隔震的目的；在水平地震作用下，建筑物結構與震源之間利用疊層橡膠支座等水平向隔震支座隔絕，從而達到減小水平震動的目的。本專利技術可適用于建筑結構隔震，對建筑結構具有重大保護作用。實施例1請參閱附圖1、2，本專利技術所提供的一種三維隔震裝置，其固定連接于一結構底盤1上，包括固定于所述結構底盤1上的一筒形基座2。所述基座2底部設有纏繞線圈3的第一鐵芯4的安裝位，所述第一鐵芯4焊接或者粘結固定于基座2底部。所述基座2的內側壁上還設置有限位臺階7，用于安裝一定位框架6。該定位框架6用于固定纏繞線圈3的第二鐵芯5，該定位框架6底面開口且內設有第二鐵芯5的安裝位。使所述定位框架6開口朝下地擱置于基座2預設的限位臺階7上，使其倒扣于第二鐵芯5上，即所述定位框架6開口朝下地扣合于第二鐵芯5上使得纏繞線圈3的第一鐵芯4和第二鐵芯5自下而上地層疊安裝所述基座2內，所述第一鐵芯4與第二鐵芯5相對設置的兩極其電磁極性相同。較佳地，所述第二鐵芯5與定位框架6之間為相對固定的連接，第二鐵芯5焊接或者粘結固定于定位框架6的安裝位內。所述定位框架6的頂面上固定有一水平向隔震支座8。在本實施例中，所述水平向隔震支座8采用疊層橡膠支座。本實施例中的所述疊層橡膠支座屬于現有技術的隔震支座，在此不對其內部結構及其功能進行詳細敘述。所述水平向隔震支座8焊接或者螺栓連接于定位框架6的頂面上。所述水平向隔震支座8的底面高出于基座2的頂面。尤其是當地震荷載作用時，水平向隔震支座8的底部高于基座2的頂面。在本實施例中，所述三維隔震裝置應用于建筑結構隔震，所述結構底盤1為建筑結構基礎，所述三維隔震裝置上方為與水平向隔震支座8固定連接的建筑承重構件。請參閱附圖3，本實施例中的所述基座2由鋼筋混凝土澆筑而成，固定連接于結構底盤1，所述基座2與結構底盤1澆筑連成一體。所述基座2內部預留第一鐵芯4的安裝位和用于擱置定位框架6的限位臺階7。所述基座2外側設置由鋼筋混凝土澆筑而成的加勁肋11。所述加勁肋11呈三角型，用于加固基座2與結構底盤1之間的連接。附圖4為所述定位框架6的結構仰視圖，所述定位框架6由鋼筋混凝土澆筑而成，所述定位框架6內預留第二鐵芯5的安裝位。所述定位框架6上預留用于容納安裝位移傳感器及導線的位移傳感器及導線通道9。請參閱附圖5，所述定位框架6的外側壁上固定安裝有摩擦片10，所述摩擦片10可采用塑料材質，比如聚四氟乙烯，其固定可采取粘結固定或者螺釘固定的方式，安裝后螺釘面不高于摩擦片表面。所述摩擦片10具有相對基座2的豎向運動自由度。所述摩擦片10與定位框架6相對固定，所述摩擦片10與基座2接觸但不固定，保證上部裝置上下活動的靈活本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三維隔震裝置，其固定連接于一結構底盤上，其特征在于，包括固定于所述結構底盤上的一筒形基座，所述基座內自下而上地層疊安裝有纏繞線圈的第一鐵芯和第二鐵芯，所述第一鐵芯與第二鐵芯相對設置的兩極電磁極性相同；所述基座內設有用于安裝一定位框架的限位臺階，所述定位框架底面開口且開口朝下地扣合于第二鐵芯上；所述定位框架的頂面上固定有一水平向隔震支座。

【技術特征摘要】
1.一種三維隔震裝置，其固定連接于一結構底盤上，其特征在于，包括固定于所述結構底盤上的一筒形基座，所述基座內自下而上地層疊安裝有纏繞線圈的第一鐵芯和第二鐵芯，所述第一鐵芯與第二鐵芯相對設置的兩極電磁極性相同；所述基座內設有用于安裝一定位框架的限位臺階，所述定位框架底面開口且開口朝下地扣合于第二鐵芯上；所述定位框架的頂面上固定有一水平向隔震支座。2.如權利要求1所述的三維隔震裝置，其特征在于，所述水平向隔震支座采用疊層橡膠支座或摩擦擺隔震支座或彈性滑板隔震支座。3.如權利要求2所述的三維隔震裝置，其特征在于，所述水平向隔震支座焊接或者螺栓連接于定位框架的頂面上，所述水平向隔震支座的底面高出于基座的頂...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙桂峰，馬玉宏，謝鵬，關青鋒，
申請(專利權)人：廣州大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44