一种熔断组件，熔断式建筑隔震橡胶支座及建筑物

摘要

本发明公开一种熔断组件，熔断式建筑隔震橡胶支座及建筑物，包括第一组件，第二组件、第三组件和熔断棒；第二组件、第三组件中心开设有熔断腔；熔断棒一端固定插设于第一组件中部，熔断棒另一端伸出第二组件、第三组件且螺纹连接有安全绳；熔断棒另一端及安全绳均置于熔断腔内。本发明使隔震橡胶支座在受到不超过屈服位移的水平力、受到不超过设防地震烈度的水平力时隔震橡胶支座不发生或减缓发生剪切移动。使隔震橡胶支座在高频次、低烈度的地震作用下不发生频繁移动，来起到保护隔震橡胶支座的作用。确保发生设防烈度的地震时，隔震橡胶支座起到预期的使用性能。

权利要求

1.一种熔断组件，用于建筑隔震橡胶支座，其特征在于，包括：第一组件(2)，第二组件(5),第三组件(10)和熔断棒(3)；所述第二组件(5)与第三组件(10)结构相同，且所述第二组件(5)置于第三组件(10)外侧；所述第一组件(2)分别与第二组件(5)和第三组件(10)上下对应；所述第三组件(10)靠近所述建筑隔震橡胶支座本体设置；所述第二组件(5)与第三组件(10)中心开设有熔断腔；所述熔断棒(3)一端固定插设于所述第一组件(2)中部，所述熔断棒(3)另一端伸出所述第一组件(2)且螺纹连接有安全绳(4)；所述熔断棒(3)另一端及所述安全绳(4)均置于所述熔断腔内；所述熔断棒(3)与所述熔断腔腔底的最小间距为

20mm；所述第二组件(5)和第三组件(10)顶部还通过螺栓安装有盖板(9)；所述盖板(9)中部开设有用于所述熔断棒(3)贯穿的通孔；

所述熔断棒(3)中部向内加工有剪切部(8)；所述剪切部(8)分别与所述第二组件(5)、第三组件(10)预留有不同的间隙，所述剪切部(8)与所述第二组件(5)的单边间隙为5mm‑

15mm；所述剪切部(8)与所述第三组件(10)预留有间隙，所述剪切部(8)与所述第三组件(10)的单边间隙为15mm‑25mm；

第一发生状态：当所述建筑隔震橡胶支座承受超过预设屈服位移的水平力时，所述第一组件(2)与第二组件(5)之间发生熔断；

第二发生状态：当所述建筑隔震橡胶支座承受超过预设设防地震烈度的水平力时，所述第一组件(2)与第三组件(10)发生熔断。

2.根据权利要求1所述的一种熔断组件，其特征在于：所述熔断棒(3)为42CrMo材质。

3.一种熔断式建筑隔震橡胶支座，包括如权利要求1‑2任一项所述的一种熔断组件，其特征在于，包括：隔震橡胶支座本体(7)，所述隔震橡胶支座本体(7)顶端和底端分别安装有上钢板(1)和下钢板(6)；所述第一组件(2)通过螺栓安装于所述上钢板(1)底面；所述第二组件(5)和第三组件(10)通过螺栓安装于所述下钢板(6)顶面；所述第一组件(2)分别与第二组件(5)和第三组件(10)上下对应且以所述隔震橡胶支座本体(7)为中心设置有若干组。

4.根据权利要求3所述的一种熔断式建筑隔震橡胶支座，其特征在于：还包括第三发生状态：当若干组所述第一组件(2)分别和第二组件(5)、第三组件(10)均发生断裂后，所述隔震橡胶支座本体(7)自身发生的剪切变形抵消后续水平作用力。

5.根据权利要求3所述的一种熔断式建筑隔震橡胶支座，其特征在于：所述第一组件(2)底部还连接有过渡支座；通过所述过渡支座调整所述第一组件(2)与第二组件(5)、第三组件(10)的间距，使所述熔断棒(3)外露部分合理。

6.一种建筑物，包括建筑物主体及位于所述建筑物主体上的熔断式建筑隔震橡胶支座，其特征在于：所述建筑物主体上的熔断式建筑隔震橡胶支座为如权利要求3‑5任一项所述的熔断式建筑隔震橡胶支座。

说明书

一种熔断组件，熔断式建筑隔震橡胶支座及建筑物

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑隔震支座技术领域，特别是涉及一种熔断组件，熔断式建筑隔震橡胶支座及建筑物。

背景技术

[0002] 传统的抗震技术是把建筑物上部结构和基础牢固地连接在一起，为了把房子盖得更结实，就用更粗的钢筋、更多的混凝土浇注，但这样抗震效果并不理想。隔震支座是在上
部结构与地基之间增加隔震层，安装橡胶隔震支座，起到与地面的软连接作用，通过这样的
技术，可以把地震80％左右的能量抵消掉。橡胶隔震支座是隔震支座中的一种熔断式建筑
隔震橡胶支座，其由多层钢板与橡胶交替叠合而成，钢板作为橡胶支座的加劲材料，改变了
橡胶体竖向刚度较小的特点，使其既能降低水平地震作用，又能承受较大竖向荷载。

[0003] 目前GB 50011‑2010《建筑抗震设计规范》中规定50年内超过概率10％的地震烈度为抗震设防烈度。同时规定隔震层橡胶隔震支座水平剪切位移相关剪应变在设防地震作用
时可取100％，罕遇地震作用时可取250％，极罕遇地震作用时可取400％。因此支座在平时
使用状态下只受到低于100％剪应变位移的水平变形。

[0004] 目前本领域采用的支座形式在日常使用过程中受到未达到抗震设防烈度下的水平剪切作用时，支座通过低于100％剪应变位移的变形来抵消水平力。由于橡胶的特性决定
了橡胶受到频繁拉伸作用下，其抵抗水平变形的能力逐渐衰减。因此在日常使用及地震多
发地区，支座平时受到高频次、低烈度的水平剪切作用后，其抵抗水平能力逐渐衰减，易造
成在罕遇地震作用下，支座抵抗水平变形的能力不足的情况发生。

[0005] 同时如上部建筑受到长期偏载的情况下，支座会出现长期单个方向上的剪切变形无法恢复的情况，在此状态下，也会对支座产生不利影响。

[0006] 目前市场上对建筑隔震支座的要求最注重的使用性能为极限位移下的变形能力，可以说建筑隔震支座的主要作用区间为超过100％剪应变后的大变形能力，等于低于100％
剪应变的变形主要做为支座常规性能检测及大变形前期初始阶段过渡变形，因此应尽量减
少支座在低于设防烈度的地震及日常使用作用下发生位移。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种熔断组件，熔断式建筑隔震橡胶支座及建筑物，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现使隔震橡胶支座在受到接近初始位移的屈服点水平
力、受到接近设防地震的水平力作用前支座不发生较大剪切移动。使支座在高频次、低烈度
的日常使用过程中不发生频繁移动，从而起到保护支座的作用。

[0008] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种熔断组件，用于建筑隔震橡胶支座，包括第一组件，第二组件，第三组件和熔断棒；所述第二组件与第三组件结构
相同，且所述第二组件置于第三组件外侧；所述第三组件靠近所述建筑隔震橡胶支座本体
设置；

[0009] 所述第二组件与第三组件中心开设有熔断腔；所述熔断棒一端固定插设于所述第一组件中部，所述熔断棒另一端伸出所述第一组件且螺纹连接有安全绳；所述熔断棒另一
端及所述安全绳均置于所述熔断腔内；

[0010] 第一发生状态：当所述建筑隔震橡胶支座承受超过预设屈服位移的水平力时，所述第一组件与第二组件之间发生熔断；

[0011] 第二发生状态：当所述建筑隔震橡胶支座承受超过预设设防地震烈度的水平力时，所述第一组件与第三组件发生熔断。

[0012] 所述熔断棒为42CrMo材质；所述熔断棒与所述熔断腔腔底的最小间距为20mm。

[0013] 所述熔断棒中部向内加工有剪切部。

[0014] 优选的，所述安全绳为钢丝绳。

[0015] 所述剪切部分别与所述第二组件、第三组件预留有不同的间隙，所述剪切部与所述第二组件的单边间隙为5mm‑15mm；所述剪切部与所述第三组件预留有间隙，所述剪切部
与所述第三组件的单边间隙为15mm‑25mm。

[0016] 一种熔断式建筑隔震橡胶支座，包括隔震橡胶支座本体，所述隔震橡胶支座本体顶端和底端分别安装有上钢板和下钢板；所述第一组件通过螺栓安装于所述上钢板底面；
所述第二组件、第三组件过螺栓安装于所述下钢板顶面；所述第一组件分别与第二组件、第
三组件上下对应且以所述隔震橡胶支座本体为中心设置有若干组。

[0017] 还包括第三发生状态：当若干组所述第一组件与第二组件和第一组件与第三组件均发生断裂后，所述隔震橡胶支座本体自身发生的剪切变形抵消后续水平作用力。

[0018] 所述第一组件底部还连接有过渡装置。

[0019] 所述第二组件和第三组件顶部还通过螺栓安装有盖板；所述盖板中部开设有用于所述熔断棒贯穿的通孔。

[0020] 一种建筑物，包括建筑物主体及位于所述建筑物主体上的熔断式建筑隔震橡胶支座。

[0021] 本发明公开了以下技术效果：本发明使隔震橡胶支座在受到不超过屈服位移的水平力、受到不超过设防地震烈度的水平力时隔震橡胶支座不发生或减缓发生剪切移动。使
隔震橡胶支座在高频次、低烈度的地震作用下不发生频繁移动，来起到保护隔震橡胶支座
的作用。确保发生设防烈度的地震时，隔震橡胶支座起到预期的使用性能。

附图说明

[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。

[0023] 图1为本发明整体结构示意图；

[0024] 图2为本发明结构剖视图；

[0025] 图3为本发明熔断组件结构放大图；

[0026] 图4为本发明实施例对比折线图；

[0027] 图5为本发明实施例对比表格。

[0028] 其中，1‑上钢板，2‑第一组件，3‑熔断棒，4‑安全绳，5‑第二组件，6‑下钢板，7‑隔震橡胶支座本体，8‑剪切部，9‑盖板，10‑第三组件。

具体实施方式

[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0031] 本发明提供一种熔断组件，用于建筑隔震橡胶支座，包括第一组件2，第二组件5，第三组件10和熔断棒3；第二组件5与第三组件10结构相同，且第二组件5置于第三组件10外
侧；第三组件10靠近建筑隔震橡胶支座本体设置；

[0032] 第二组件5与第三组件10中心开设有熔断腔；熔断棒3一端固定插设于第一组件2中部，熔断棒3另一端伸出第一组件2且螺纹连接有安全绳4；熔断棒3另一端及安全绳4均置
于熔断腔内；

[0033] 第一发生状态：当建筑隔震橡胶支座承受超过预设屈服位移的水平力时，第一组件2与第二组件5发生熔断。

[0034] 第二发生状态：当建筑隔震橡胶支座承受超过预设设防地震烈度的水平力时，第一组件2与第三组件10发生熔断。

[0035] 熔断棒3为42CrMo材质；熔断棒3与熔断腔腔底的最小间距为20mm。

[0036] 在本实施例中，上述方案的第一组件2在受到接近屈服力作用下，第二组件5处的第一组件2才发生超过一定预设值的的水平移动。

[0037] 上述方案的第一组件2在受到设防地震烈度的地震作用下，第三组件10处的第一组件2才发生超过一定预设值水平剪切变形。日常使用及低于设防地震烈度的缓慢震动时，
隔震橡胶支座本体7的水平变形得到了缓解，从而减小了上述使用情况下对隔震橡胶支座
本体7的破坏。

[0038] 熔断棒3中部向内加工有剪切部8。

[0039] 剪切部8分别与所述第二组件5、第三组件10预留有不同的间隙，所述剪切部8与所述第二组件5的单边间隙为5mm‑15mm；所述剪切部8与所述第三组件10预留有间隙，所述剪
切部8与所述第三组件10的单边间隙为15mm‑25mm。

[0040] 一种熔断式建筑隔震橡胶支座，包括：隔震橡胶支座本体7，隔震橡胶支座本体7顶端和底端分别安装有上钢板1和下钢板6；第一组件2通过螺栓安装于上钢板1底面；第二组
件5、第三组件10过螺栓安装于下钢板6顶面；第一组件2分别与第二组件5、第三组件10上下
对应且以隔震橡胶支座本体7为中心设置有若干组。

[0041] 还包括第三发生状态：当若干组第一组件2与第二组件和第一组件2与第三组件10均发生断裂后，隔震橡胶支座本体7自身发生的剪切变形抵消后续水平作用力。

[0042] 第一组件2底部还连接有过渡支座。

[0043] 优选的，通过过渡支座调整根据隔震橡胶支座本体7调整第一组件2与第二组件5、第三组件10的间距，使熔断棒外露部分合理。

[0044] 第二组件5和第三组件10顶部还通过螺栓安装有盖板9；盖板9中部开设有用于熔断棒3贯穿的通孔。

[0045] 一种建筑物，包括建筑物主体及位于建筑物主体上的熔断式建筑隔震橡胶支座。

[0046] 在本发明的一个实施例中，具体制作方法为：

[0047] 1.按照现行方式生产建筑隔震橡胶支座本体7并进行上钢板1和下钢板6。

[0048] 2.在上钢板1和下钢板6增加第一、第二级熔断装置。熔断装置内部熔断棒3采用42CrMo制作，熔断棒3下部通过螺纹连接安全钢丝绳4，熔断棒3下部与熔断腔留最少20mm间
隙；熔断棒3中部预剪切部位根据第二组件5和第三组件10的预设剪切力要求加工直径，熔
断棒3上部通过螺纹连接第一组件2。

[0049] 3.第二组件5与熔断棒3之间预留单边5～15mm的间隙，第三组件10与熔断棒3之间预留单边15～25mm的间隙。

[0050] 4.熔断装置第一组件2和第三组件10，第二组件5通过螺栓连接到上钢板1和下钢板6上。

[0051] 在本发明的另一个实施例中，如图4，分别组织对一块常规的LRB‑D600建筑隔震支座进行设防地震作用下的变形(100％剪应变)的常规检测。检测完毕后在此块支座上增加
本发明的熔断装置，带熔断装置的支座分别进行缓慢水平剪切变形、100％剪应变的水平剪
切变形的两次实验。通过观察及对比以下三种试验方式的水平位移曲线区别：

[0052] 无熔断装置的支座在模拟设防地震作用下的水平变形试验曲线(图4曲线1)；

[0053] 带熔断装置的支座在缓慢剪切变形下的水平变形试验曲线(图4曲线2)；

[0054] 带熔断装置的支座在模拟设防地震作用下的水平变形试验曲线(图4曲线3)。

[0055] 更进一步的，带熔断装置的支座在缓慢剪切变形进行了单向剪切，其余两项进行了双向剪切。

[0056] 更近一步的，由于第二组件5、第三组件10分别分为4个相同部件共同作用，因此曲线2节点B到节点C一段曲线体现的是4个相同部件开始逐个发生熔断到全部发生熔断的现
象。由于曲线3试验速度较快、第三组件10的4个相同部件同时发生熔断现象，曲线3此处无
明显折点。

[0057] 根据以上图表及数据结论如下：

[0058] 通过节点B和E、节点B和F的比较。在缓慢变形情况下，熔断装置增加了同变形情况下的支座抵抗水平力的性能、减缓了同水平力值情况下支座产生的水平位移变形。

[0059] 通过节点D和E及此两个节点之后的曲线变化，在达到设防地震作用下的水平力时，熔断装置初期提升了支座抵抗竖向(水平)变形的能力，而熔断装置熔断后，曲线走势平
滑，与无熔断装置的曲线走势基本一致。因此熔断装置对支座设防地震作用下无不利影响。

[0060] 综上所述，设置的熔断装置在日常使用及低于设防烈度的地震的情况下，起到了保护建筑隔震橡胶支座本体7的作用的同时，在设防地震作用下，对建筑隔震橡胶支座本体
7的性能无不利影响，达到了预期预设的目的。

[0061] 熔断装置预设的力值可通过熔断棒3熔断部位的直径来进行调节，熔断位置可通过预设的剪切部8进行调节。试验图表也表明，在具体实施过程中，可通过试验数据矫正理
论计算的相关选取系数，可做为进一步研究的探讨方向。

[0062] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0063] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出
的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。