[发明专利]一种隔震层变刚度限位器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够根据自身变形情况提供不同恢复力的隔震层变刚度限位器，属于工程结构减震与隔震技术领域，主要用于基础隔震建筑及桥梁隔震层的保护。

背景技术

基础隔震结构最常用的形式有两种，一种是橡胶支座隔震结构，一种是滑移隔震结构，由于其在地震中的卓越表现，应用越来越广泛。在对震后的隔震建筑进行调查时，曾发现有隔震层与基础相撞的现象，由于地震波的不规律性，地震波的低频部分存在与结构发生类共振的可能性，使隔震层的位移超过原设计值，造成隔震层以及相关管线的损坏。

为防止隔震层位移超过设计值，经常采用限位装置对隔震层的位移加以限制，常用的限位装置有三种，第一种是直接设置限位挡板，第二种是采用弹簧、U型钢板等作为限位器，第三种是采用橡胶作为限位器。前两种限位措施，由于碰撞时，接触刚度大，给隔震层带来冲击，当冲击较大时，会造成结构损坏；第三种措施，由于橡胶层刚度较小，当橡胶层较厚时，变形较大，无法起到限位的效果，当橡胶层较薄时，橡胶层被压缩之后，仍然会给上部结构带来冲击。

发明内容

基于上述缺陷，本发明提出了一种隔震层变刚度限位器，在其发挥作用时，不但会使结构产生较小的冲击，而且能起到良好的限位作用。

本发明的技术方案如下：

一种隔震层变刚度限位器，所述变刚度限位器由一块弹簧钢制作而成，其平面形状为象牙型四边形，包括四条边，其中，第一边和第四边为直线，且第一边和第四边垂直，第二边和第三边均为曲线；第一边、第二边、第三边、第四边依次相连构成四边形形状；第四边通过焊接与隔震层上部楼盖四周的固定装置锚固，且限位器端部即第二边和第三边相交处，与隔震层上部楼盖之间设有一预定距离。

所述第二边曲线形状为圆弧或二次曲线或高次曲线或其组合。

所述第三边曲线形状为圆弧或二次曲线或高次曲线或其组合。

所述第二边曲线形状能使限位器变形到任意位置时，第二边与隔震层上部楼盖的接触线都能保持平行。

所述第三边曲线形状能使限位器在变形时刚度逐渐增大，且限位器变形到任意位置时，由限位器变形产生的弯曲刚度以及隔震层上部楼盖和限位器碰撞时产生的接触刚度带来的作用力，不会使隔震层上部结构产生较大的加速度。

其中，限位器x方向，即平行于第四边的方向，其总长度由其在任意变形时不发生屈服作为控制指标，而限位器y方向，即平行于第一边的方向，其总长度由隔震层隔震支座不发生破坏作为控制指标。

所述固定装置为钢筋混凝土反力墙，钢筋混凝土反力墙中设置有预埋钢板与第四边焊接。

有益效果：本发明的限位器安装在基础隔震建筑的周围，当隔震层位移较大时，与隔震层上部楼盖发生碰撞，起到限位作用，保护隔震层安全，由于变刚度限位器的独特结构，在碰撞时对隔震层及上部结构产生的冲击很小。

附图说明

图1为限位器平面示意图；

图2为限位器实施方式示意图；

其中：1-第一边；2-第二边；3-第三边；4-第四边；5-隔震层上部楼盖；6-钢筋混凝土反力墙。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明的隔震层变刚度限位器，其具体实施方式如下：

一种隔震层变刚度限位器由一块弹簧钢制作而成，其平面形状为象牙型四边形，包括四条边，其中，第一边1和第四边4为直线，且第一边1和第四边4垂直，第二边2和第三边3均为曲线；第一边1、第二边2、第三边3、第四边4依次相连构成四边形形状。其中，第二边2曲线形状能使限位器变形到任意位置时，第二边2与隔震层上部楼盖5的接触线都能保持平行；第三边3曲线形状能使限位器在变形时刚度逐渐增大，且限位器变形到任意位置时，由限位器变形产生的弯曲刚度以及隔震层上部楼盖5和限位器碰撞时产生的接触刚度带来的作用力，不会使隔震层上部结构产生较大的加速度。其中，限位器x方向，即平行于第四边4的方向，其总长度由其在任意变形时不发生屈服作为控制指标，而限位器y方向，即平行于第一边1的方向，其总长度由隔震层隔震支座不发生破坏作为控制指标。