链式抗拉支座.pdf

本发明涉及一种链式抗拉支座，包括至少两个上下叠置套接在一起的链单元，每个链单元包括外径为D1的链头和含有内径为D2的用于容置下部链单元所述链头的空腔的链体，所述链头通过一直径为D4的圆柱连接在所述链体上部，所述链体的内部空腔下部中央设有一内径为D3的供所述圆柱穿过的通孔，D2＞D1＞D3＞D4，使得所述链头能够在所述空腔内滑动且不会脱离所述空腔。与现有技术相比，本发明提供的链式抗拉支座解决了现有支座抗拉能力不足的问题，能够实现所连接的上、下建筑物之间的大水平位移，能够有效降低地震灾害的影响，保障生命财产安全。此外，还具有结构紧凑，需要的平面空间小的优点，便于在空间狭小的情况下使用。

1.  一种链式抗拉支座，其特征在于，包括至少两个上下叠置套接在一起的链单元，每个链单元包括外径为D1的链头和含有内径为D2的用于容置下部链单元的所述链头的空腔，所述链头通过一直径为D4的圆柱连接在所述链体上部，所述链体的内部空腔下部中央设有一内径为D3的供所述圆柱穿过的通孔，最上面的链单元用于连接上部建筑物，最下面的链体用于连接下部建筑物，D2＞D1＞D3＞D4，使得所述链头能够在所述空腔内滑动且不会脱离所述空腔。

2.  根据权利要求1所述的链式抗拉支座，其特征在于，位于最上面的链单元的链头上套设一所述的链体，用于与上部建筑物连接。

3.  根据权利要求2所述的链式抗拉支座，其特征在于，所述在最上方套设的链体上还设有用于与上部建筑物连接的第一连接件。

4.  根据权利要求3所述的链式抗拉支座，其特征在于，所述的第一连接件为圆盘状。

5.  根据权利要求1至4任意一项所述的链式抗拉支座，其特征在于，位于最下面的链单元的链体通过第二连接件与下部建筑物连接。

6.  根据权利要求5所述的链式抗拉支座，其特征在于，所述的第二连接件为圆盘状。

链式抗拉支座
技术领域
本发明属于土木工程、桥梁工程技术领域，具体涉及一种用于土木工程结构、桥梁工程结构的抗拉支座。
背景技术
在建筑结构设计中，设置隔震、减震支座能有效减轻地震灾害。
按国家标准GB50011-2001《建筑抗震设计规范》的要求，通常采用橡胶隔震支座作为隔震装置，但是橡胶隔震支座只能承受上方传递的压力，承受拉力的能力有限。地震作用下，中、高层建筑的隔震支座通常需要承受较大拉力，而现有隔震支座抗拉能力不足，应用范围受到制约，同时，建筑物也可能发生较大水平位移，现有的支座允许水平位移的幅度比较小，不能满足工程实践中建筑物和桥梁等抵抗大强度地震的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有较强抗拉能力，又允许所连接的上下构件间发生水平面内任意方向的较大位移的抗拉支座。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种链式抗拉支座，包括至少两个上下叠置套接在一起的链单元，每个链单元包括外径为D1的链头和含有内径为D2的用于容置下部链单元的链头的空腔，所述链头通过一直径为D4的圆柱连接在所述链体上部，所述链体的内部空腔下部中央设有一内径为D3的供所述圆柱穿过的通孔，最上面的链单元用于连接上部建筑物，最下面的链体用于连接下部建筑物，D2＞D1＞D3＞D4，使得所述链头能够在所述空腔内滑动且不会脱离所述空腔。
所述链式抗拉支座最上方的链单元与上部建筑物的连接方式有多种：
作为优选，位于最上面的链单元的链头上可套设一所述的链体，链体可与上部建筑物直接相连接；作为优选，所套设的链体上方还可以设有一用于与上部建筑物连接的第一连接件；作为优选，所述第一连接件为圆盘状。
所述链式抗拉支座最下方链单元的链体与下部的建筑物可相连接，也可在所述最下方链单元的链体的下方套设一用于与下部建筑物连接的第二连接件，作为优选，所述第二连接件为圆盘状。
所述链式抗拉支座与上、下部建筑物的连接方式不限于以上所列的几种方式，本领域内的技术人员可以变换其他的连接方式，如采用焊接连接件或预埋件等方式连接。
本发明提供的链式抗拉支座具有如下的有益效果。通过多个链单元上下之间相互叠置套接的方式传递拉力，解决了现有技术中支座的抗拉能力不足的问题；相互叠置套接的链头和链体之间有一定量的水平滑动，通过叠加相邻两个链单元之间的相对滑动，能够实现所连接的上、下建筑物之间的大水平位移。此外，由于采用多个链单元相互叠置套接的结构，本发明提供的链式抗拉支座还具有结构紧凑，需要的平面空间小的优点，便于在空间狭小的情况下使用。与隔震支座配合使用，可以解决现有隔震支座抗拉能力不足的问题。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的链式抗拉支座中多个链单元叠置套接时的俯视示意图；
图2为图1所示链式抗拉支座的单个链单元的A-A向剖视图；
图3为本发明的一个实施例的链式抗拉支座中4个链单元叠置套接时的正视示意图；
图4为图3的A-A向剖视图；
图5为本发明的一个实施例的链式抗拉支座中3个叠置套接的链单元发生相互位移时的示意图；
图6为本发明的一个实施例的链式抗拉支座的第一种组装方式中上方的链单元在组装前的俯视示意图；
图7为图6的剖视图；
图8为本发明所的一个实施例的链式抗拉支座的第一种组装方式中两个相邻链单元在组装时的剖视图；
图9为本发明的一个实施例的链式抗拉支座的第二种组装方式中上方的链单元在组装前的俯视示意图；
图10为图9的剖视图；
图11为本发明的一个实施例的链式抗拉支座的第二种组装方式中两个相邻链单元在组装时的剖视图；
图12为本发明的一个实施例的链式抗拉支座的示意图，其中最上方的链单元套设一所述链体与上方建筑物连接，最下方链体通过一圆盘状的第二连接件与下方建筑物相连；
图13为本发明的一个实施例的链式抗拉支座的示意图，其中最上方的链单元套设一所述链体，链体上方设有一圆盘状的第一连接件与上方建筑物相连，最下方链体通过一圆盘状的第二连接件与下方建筑物相连；
附图标记说明
1链头        2空腔         3通孔        4圆柱
5链体        12s1          34s2
21第1实施例中先组装部分    22第1实施例中后组装部分
23第2实施例中先组装部分    24第2实施例中后组装部分
61上方链单元的链头         62上方链单元的空腔
63上方链单元的通孔         64上方链单元的圆柱
65上方链单元的链体         71下方链单元的链头
74上方链单元的圆柱         75下方链单元的链体
51第一连接件               52第二连接件
具体实施方式
以下结合具体实施例来详细说明本发明所提供的链式抗拉支座的结构特征及其实现抗拉功能的工作原理和实现大水平位移的过程。
图1为本发明的一个实施例的链式抗拉支座中多个链单元叠置套接时的俯视示意图，图2为图1所示链式抗拉支座的单个链单元的A-A向剖视图，图3为本发明的一个实施例的链式抗拉支座中4个链单元叠置套接时的正视示意图，图4为图3的A-A向剖视图。如图3、图4所示，本发明所公开的链式抗拉支座，其特征在于，包括至少两个上下叠置套接在一起的链单元，每个链单元如图2所示，包括外径为D1的链头1和含有内径为D2的用于容置下部链单元的链头的空腔2，所述链头1通过一直径为D4的圆柱4连接在所述链体5上部，所述链体5的内部空腔2下部中央设有一内径为D3的供所述圆柱穿过的通孔3，最上面的链单元用于连接上部建筑物，最下面的链体用于连接下部建筑物，D2＞D1＞D3＞D4，使得所述链头能够在所述空腔内滑动且不会脱离所述空腔。
如图4所示，其中，D2＞D1能保证下部链单元的链头71能够装入上部链单元的空腔62内，链头71与空腔62的壁之间有活动空间；D3＞D4，保证下部链单元的圆柱74能在上部单元的链体65下部中央的通孔63内活动，从而实现了上下两个链单元之间在水平方向上的自由滑动。
此外D1＞D3，保证所述链头71能够相对于所述链体65滑动时不会脱离所述空腔62。
所述链式抗拉支座是通过下述方式实现抗拉功能的。
参照图4，当上方链单元的链头61受到拉力时，就会通过圆柱64传递给连接为一体的上方链单元的链体65；上方链单元的链体65的底部就施加给套置于其内的下方链单元的链头71以向上的压力；如此循环，拉力就从链式抗拉支座上方的建筑构件传递到下方的建筑构件上，实现了拉力支座的功能。同样，当下方链单元受到拉力时，按照上述相反的方向把拉力从链式抗拉支座下方的建筑构件传递到上方的建筑构件上，实现拉力支座的功能。
所述链式抗拉支座所连接的上、下方建筑构件之间是通过下述方式实现大水平位移的。
如图5所示，链式抗拉支座连接的上下部分建筑物在受到水平方向的外力时，就会带动所连接的上下方链单元之间发生水平位移，设两个相邻链单元的最大相对位移量为s，则：
如图2所示，图中12即是链头1与链体空腔2之间的半径差s1，34即是链体下部的通孔3与圆柱4的半径差s2，其中：
s1＝(D2-D1)/2，s2＝(D3-D4)/2；
参照图4，如果s1＞s2，当链式抗拉支座的上方结构发生某个方向的滑动时，下方链单元的圆柱74就与上方链单元底部的通孔63的壁接触，停止相对滑动，两个链单元的最大相对位移量s＝s2；
如果，s1＜s2当链式抗拉支座的上方结构发生某个方向的滑动时，下方链单元的链头71就先与上方链单元链体的空腔62的内壁接触，停止相对滑动，两个链单元的最大相对位移量s＝s1；
因此，s＝min(s1，s2)。
由于所述链单元的链头1、空腔2、通孔3、圆柱4均为圆柱形结构，保证了上、下两个链单元之间能实现任意水平方向的位移。
设链式抗拉支座所允许的最大位移量为L，则L＝ns，其中，n为所述链接的个数，n大于或等于1，可以根据需要选取所述n的数值。通过多个链单元相互叠置套接的方式，环环相扣，在链单元水平尺寸较小的时候，链式抗拉支座也能通过多个链单元的相对位移叠加实现大的位移，如图5所示，特别适于在安装空间的水平尺寸较小的情况下使用。
以下介绍所述链式抗拉支座的两种组装方式：
组装方式1
图8为本发明所的一个实施例的链式抗拉支座的第一种组装方式中两个相邻链单元在组装时的剖视图，如图8所示，在下方的链单元上套装上方的链单元。其中，上方的链单元分为先组装部分21和后组装部分22，先组装的部分21和后组装的部分22在组装前的俯视图如图6所示、剖视图如图7所示。上方链单元的链头61，圆柱64和链体65的都可先进行通过焊接等方式进行组装，只在上方链单元的链体65的底部留一缺口，缺口部分即后组装部分22呈半个圆环状，下方链单元的链头71从此缺口插入上方链单元的空腔62内，然后再把后组装的部分22插入缺口中，形成完整的通孔63。通过焊接，铆接等方式把先组装部分21和后组装部分22连成一体。
通过重复进行以上过程，即可套装出所需要的链式抗拉支座。
图12为本发明的一个实施例的链式抗拉支座的示意图，其中最上方的链单元套设一所述链体与上方建筑物连接，最下方链体通过一圆盘状的第二连接件与下方建筑物相连，图13为本发明的一个实施例的链式抗拉支座的示意图，其中最上方的链单元套设一所述链体，链体上方设有一圆盘状的第一连接件与上方建筑物相连，最下方链体通过一圆盘状的第二连接件与下方建筑物相连。所述链式抗拉支座最上方的链单元与上部建筑物的连接方式有多种：作为优选，如图12所示，位于最上方的链单元的链头1上可套设一所述的链体5，链体5可与上部建筑物相连接；链体5还可以通过设在其上方的第一连接件51与上方建筑物连接，作为优选，所述第一连接件51为圆盘状，如图13所示。
所述链式抗拉支座最下方链单元的链体与下部的建筑物可相连接，也可在所述最下方链单元的链体的下方套设第二连接件52用于与下部建筑物连接。如图13所示，其中所述的第二连接件52为圆盘状。
所述链式抗拉支座与上、下部建筑物的连接方式不限于以上所列的几种方式，本领域内的技术人员可以变换其他的连接方式，如采用钢筋浇筑等方式连接。
组装方式2
图9为本发明所提供的链式抗拉支座的一个实施例的第二种装配方式中上方的链单元在组装前的俯视示意图，图10为图9的剖视图，图11为本发明所提供的链式抗拉支座的一个实施例的第二种装配方式中两个相邻链单元在组装时的剖视图。如图11所示，在下方的链单元上套装上方的链单元。其中，上方的链单元分为先组装部分23和后组装部分24，先组装的部分23和后组装的部分24在组装前的俯视图如图9所示、剖视图如图10所示。
参照图9和图10，上方的链单元链体65的底部分成相等的两个半圆环，其中一部分与链体65的侧壁连接在一起，组成后组装部分24，其剖视图成“L”形；上方的链单元的链体65的其他部分与上方链单元的链头61，圆柱64通过焊接、铆接等方式组成先组装部分23；下方链单元的链头71可以直接从侧面放入上方链单元的空腔62内，然后把后组装部分24的底部半圆环插入下方链单元的链头71与链体75之间的部分，与先组装部分23的半圆环连接，形成上部链单元的链体的底部中央通孔63；后组装部分24的侧壁与上方链单元的链体65的顶部连接，通过焊接或铆接等手段就把先组装部分23与后组装部分24连为一体。
重复进行上述过程，即可套装出所需要的链式抗拉支座。
图12为本发明的一个实施例的链式抗拉支座的示意图，其中最上方的链单元套设一所述链体与上方建筑物连接，最下方链体通过一圆盘状的第二连接件与下方建筑物相连，图13为本发明的一个实施例的链式抗拉支座的示意图，其中最上方的链单元套设一所述链体，链体上方设有一圆盘状的第一连接件与上方建筑物相连，最下方链体通过一圆盘状的第二连接件与下方建筑物相连。所述链式抗拉支座最上方的链单元与上部建筑物的连接方式有多种：作为优选，如图12所示，位于最上方的链单元的链头1上可套设一所述的链体5，链体5可与上部建筑物相连接；链体5还可以通过设在其上方的第一连接件51与上方建筑物连接，作为优选，所述第一连接件51为圆盘状，如图13所示。
所述链式抗拉支座最下方链单元的链体与下部的建筑物可相连接，也可在所述最下方链单元的链体的下方套设第二连接件52用于与下部建筑物连接。如图13所示，其中所述的第二连接件52为圆盘状。
所述链式抗拉支座与上、下部建筑物的连接方式不限于以上所列的几种方式，本领域内的技术人员可以变换其他的连接方式，如采用钢筋浇筑等方式连接。
需要指出的是，以上两种组装方式只是实现本发明的示例，所述链单元之间的组装方式并不限于以上两种，本领域的技术人员可以变化所述链单元的各个部件的拼接顺序和连接方式。
通过上述实施例中对所述链式抗拉支座的结构的组装过程的描述及链式抗拉支座的链单元之间传递拉力和进行相对的水平位移的过程分析，可以看出本发明所公开的链式抗拉支座能够实现抗拉的功能，同时其所连接的上、下结构之间也能实现大水平位移。通过若干链单元相互连接的方式使所述链式抗拉支座具有占据空间小的优点，能应用在建筑、桥梁等工程领域，具有广泛的适应性。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由附加的权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。