Сейсмостойкая опора Советский патент 1992 года по МПК F16F15/02 

(Л

С

Использование; в строительстве, в частности в конструкциях для сейсмозащиты зданий, сооружений и различного технологического оборудования. Сущность изобретения: последовательное изменение радиуса кривизны одних металлических пластин относительно металлических пластин, обращенных к объекту и фундаменту, выбор соответствующего радиуса их кривизны и изменение толщины резиновых пластин пропорционально радиусу кривизны каждой последующей металлической пластины повышает сейсмостойкость опоры в нормальном и тангенциальном направлениях. 1 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям для сейсмозащиты зданий, сооружений и различного технологического оборудования.

Известна конструкция антисейсмической опоры, представляющей собой слоистую конструкцию, основными элементами которой являются пластины, имеющие значительную жесткость и упругие пластины, обладающие вязкопластичностью. Пластины расположены попеременно одна з а другой и заключены между опорными плитами.

Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция опоры, которая может быть использована как сейсмостойкая и содержит набор чередующихся металлических и резиновых пластин, размещаемых между объектом и фундаментом.

Недостатком данной сейсмостойкой опоры, размещаемой между фундаментом и объектом, является избирательность гашения колебаний. В частности, ее конструкция обеспечивает гашение колебаний при землетрясениях только в горизонтальной плоскости. Вертикальные составляющие колебаний почти полностью передаются от фундамента к объекту.

Целью изобретения является повышение сейсмостойкости опоры в нормальном и тангенциальном направлениях за счет обеспечения ее нелинейности.

Поставленная цель достигается тем, что в сейсмостойкой опоре, содержащей набор чередующихся металлических и резиновых пластин-, размещаемых между объектом и фундаментом, каждая следующая после плоской, обращаемой к объекту металлическая пластина - криволинейная с выпуклостью, обращаемой к фундаменту, и описана радиусом R, уменьшающимся в том же направлении и выбираемым из соотношения

vi

Ј

CJ ГО 00

R K 10

n

5E h

In n

(2n+1)

где К - коэффициент нелинейности, принимается равным 0,7;

Е - модуль упругости;

h - толщина пластины;

n - номер пластины;

g - заданное давление, действующее на опору, а толщина резиновых пластин пропорциональна радиусу кривизны каждой последующей металлической пластины.

На чертеже представлена сейсмостойкая опора, поперечное сечение.

Размещенная между объектом 1 и фундаментом 2 сейсмостойкая опора содержит металлические 3, выполненные в виде сег- ментообразных оболочек и резиновые 4 пластины с зонами 5 и 6, обуславливающими нелинейность ее характеристик при сжатии и сдвиге.

Сейсмостойкая опора работает следующим образом.

От виброизолированного здания нагрузка передается сейсмостойкой опоре, представляющей собой набор чередующихся металлических 3 и резиновых 4 пластин с различной степенью кривизны. При возникновении сильных землетрясений с колебаниями высокой частоты и низкими значениями их амплитуды, эффективное затухание сейсмических волн в большей степени будет реализовываться в резиновых 4 пластинах, размещенных между металлической пластиной 3, контактирующей с фундаментом, и пластиной 3, имеющей максимальную кривизну. Это обусловлено с одной стороны интерференцией волн и как следствие затуханием волновых процессов именно в зонах 6 резиновых пластин 4, а с другой стороны деформациями их сдвига со сжатием, которые происходят при резком

горизонтальном ускорении фундамента и обеспечивают тем самым нелинейность опор, а также увеличение адаптационных свойств здания в целом. При землетрясениях с преобладанием в спектре низкочастотных колебаний со значительными амплитудами, существенное увеличение затухания и уменьшение амплитуд колебаний будет осуществляться за счет активного участия в указанных процессах всех пластин сейсмостойкой опоры. Ее нелинейность в этом случае, определяемая наличием зон 5 в резиновых пластинах 4, будет способствовать эффективному поглощению энергии

сейсмических колебаний в вертикальной плоскости.

Формула изобретения Сейсмостойкая опора, содержащая набор чередующихся металлических и резиновых пластин, размещаемых между объектом и фундаментом, отличающаяся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости опоры в нормальном и тангенциальном направлениях за счет обеспечения ее нелинейности, каждая следующая после плоской, обращаемой к объекту металлическая пластина - криволинейная с выпуклостью, обращаемой к фундаменту, и описана радиусом R. уменьшающимся в том же направлении и выбираемым из соотношения

R K 10J

,3l 1,5 Е -h

In n

q(2n+1)

где К - коэффициент нелинейности; Е - модуль упругости; h - толщина пластины; n - номер пластины; g - заданное давление, действующее на опору,

а толщина резиновых пластин пропорциональна радиусу кривизны каждой последующей металлической пластины.

uo

м

vO