一种能够抵抗中震和大震破坏的土木工程减震结构
技术领域
本发明属于土木工程
技术领域
，具体涉及一种土木工程减震装置，可以广泛用于土木工程特别是在建筑房屋基础、桥梁支座、震动设备的底座中用于减震、防震、抗震，以避免土木工程结构的损伤。背景技术
传统结构抗震设计依靠结构自身的强度和变形来抵抗地震，在小震作用下保证结构处于弹性工作状态，在中震和大震作用下结构发生损伤，利用结构延性来耗散地震能量；同时结构损伤后，结构刚度和自振周期下降，输入的地震能量降低。传统的基于延性的抗震设计思想，充分利用了结构自身的承载能力和变形能力，经济性较好，在世界各国抗震规范中获得了广泛的应用。
现有的土木工程用的减震装置结构简单，技术效果差，无法提供较好的减震功效，不能够适应现代化发展的需求，而且不能够根据实际使用情况进行拼合搭建，灵活性较差，因此需要研制一种新型的减震装置。
为了解决现有土木工程用的减震装置减震功效差的技术难题，中国专利申请202020323269.4公布了一种土木抗震结构，包括固定装置，固定装置的下方设置有连接座，连接座的下端面固定连接有底座，连接座的外侧壁固定连接有减震缓冲座，固定装置上方的外侧壁设置有两个均匀分布的抗震组件，两个抗震组件的左右两侧均固定连接有两个均匀对称分布的缓冲连杆，两个抗震组件的下端面均固定连接有缓冲柱，缓冲柱的左右两侧均设置有多个均匀对称分布的缓冲减震装置，在两个抗震组件的下端面均固定连接缓冲柱，缓冲固定装置上方受到震动与摇晃的力时，缓冲柱与缓冲弹簧可以缓冲震动与摇晃力，使固定装置的震动力减小，便于保护管道，防止管道损伤。研究表明，这种土木抗震结构支撑强度低，只能用于重量不大的管道安装中用于减震。
发明内容
本发明的目的就是针对现有土木工程用减震装置的结构过于简单、减震功效差、灵活性差的问题，不能够适应土木工程现代发展的技术需求，而提供一种能够抵抗中震和大震破坏的土木工程减震结构，可以根据实际使用情况进行拼合搭建，应用灵活、使用方便。
为实现本发明的上述目的，本发明一种能够抵抗中震和大震破坏的土木工程减震结构通过以下技术方案实现：
本发明一种能够抵抗中震和大震破坏的土木工程减震结构，是由前支撑减震架、后支撑减震架、左支撑减震架、右支撑减震架通过端部连接组合构成方框型支撑结构；所述的前支撑减震架、后支撑减震架、左支撑减震架、右支撑减震架各自包括相互平行的顶架、底架，所述顶架和底架通过第一缓冲机构和第二缓冲机构连接；所述第一缓冲机构为两组，分别对称安装在顶架和底架的两端内侧之间，第一缓冲机构包括顶杆和缓冲缸，缓冲缸固定在底架端部上侧，顶杆固定在顶架端部下侧，顶杆底端固定连接有活塞，活塞在缓冲缸中的缓冲腔内可上下摩擦滑动；所述第二缓冲机构包括开设在顶架和底架相对侧的矩形凹槽，矩形凹槽在顶架和底架上均设置有两组，顶架和底架上的矩形凹槽上、下对称设置；在矩形凹槽两侧侧壁上固定设置有滑动横杆，滑动横杆的中部套接有矩形滑块，滑动横杆上还套接有位于矩形滑块两侧的缓冲弹簧，且所述矩形滑块外侧侧壁上铰接有连接杆，所述连接杆交叉设置。
进一步地，所述的前支撑减震架、后支撑减震架之顶架和底架两端设有凹型的连接部，在连接部的中间区域形成卡接区，位于顶架端部的卡接区称为第一卡接区，位于底架端部的卡接区称为第二卡接区，连接部内部开设有第一卡接孔，用于与外部件连接；所述的左支撑减震架、右支撑减震架之顶架和底架两端设有凸型的并分别与第一卡接区、第二卡接区卡接的第一边柱、第二边柱。
进一步地，在所述的顶架的顶部布设有防滑板，防滑板之间交错排列；在防滑板上固定设置有防滑凸块。
进一步地，所述顶架两端的上部一体连接设置有定位柱，定位柱横向开设有第二卡接孔；所述底架的两端的下部内侧开设有与外界连通的卡接槽，卡接槽与定位柱相适配。
进一步地，在顶架、底架的矩形凹槽上开设有第一限位槽，在矩形滑块上开设有第二限位槽，所述第一限位槽和第二限位槽宽度相同。
更进一步地，所述缓冲腔内壁由弹性橡胶块铺垫制成；所述的第一卡接孔为竖向孔，所述的第二卡接孔为水平孔。
与现有技术相比，本发明一种能够抵抗中震和大震破坏的土木工程减震结构采用以上技术方案后，具有以下积极效果：
(1)本发明由前支撑减震架、后支撑减震架、左支撑减震架、右支撑减震架通过端部连接组合构成方框型支撑结构，结构紧凑，支撑力大，可靠性强。
(2)顶架和底架通过第一缓冲机构和第二缓冲机构连接，其中第一缓冲机构位于两端上下支撑连接，第二缓冲机构位于中部且交叉支撑连接，构思巧妙，缓冲、减震功效显著。
(3)本发明能够根据实际使用情况进行拼合搭建，灵活性高，适应性强，适应现代化发展的需求。
(4)当本发明用于震动设备的底座、房屋基础、桥梁支座时，由于在顶架的顶部布设有防滑板，防滑板之间交错排列，在防滑板上固定设置有防滑凸块，防滑性能好，整体结构稳定性高。
附图说明
图1是本发明采用的前支撑减震架、后支撑减震架的剖面结构示意图；
图2是本发明采用的左支撑减震架、右支撑减震架的剖面结构示意图；
图3是本发明采用的顶架结构俯视图；
图4是图1中的A部位放大结构示意图；
图5是本发明采用的矩形凹槽内部结构示意图。
附图标记为：1-顶架，2-底架，3-定位柱，4-第二卡接孔，5- 连接部，6-第一卡接孔，7-防滑凸块，8-第一卡接区，9-顶杆，10- 缓冲缸，11-活塞，12-缓冲腔，13-连接杆，15-第一限位槽，16-卡接槽，17-第二卡接区，18-第一边柱，19-第二边柱，20-防滑板， 21-矩形凹槽，22-滑动横杆，23-缓冲弹簧，24-矩形滑块，25-第二限位槽。
具体实施方式
为更好地描述本发明，下面结合附图对本发明一种能够抵抗中震和大震破坏的土木工程减震结构做进一步详细描述。
由图1所示的本发明采用的前支撑减震架、后支撑减震架的剖面结构示意图并结合图2、图4看出，本发明一种能够抵抗中震和大震破坏的土木工程减震结构是由前支撑减震架、后支撑减震架、左支撑减震架、右支撑减震架通过端部连接组合构成方框型支撑结构；所述的前支撑减震架、后支撑减震架、左支撑减震架、右支撑减震架各自包括相互平行的顶架1、底架2，所述顶架1和底架2通过第一缓冲机构和第二缓冲机构连接；所述第一缓冲机构为两组，分别对称安装在顶架1和底架2的两端内侧之间，第一缓冲机构包括顶杆9和缓冲缸10，缓冲缸10固定在底架2端部上侧，顶杆9固定在顶架1端部下侧，顶杆9底端固定连接有活塞11，缓冲腔12内壁由弹性橡胶块铺垫制成，活塞11在缓冲缸10中的缓冲腔12内可上下摩擦滑动；所述第二缓冲机构包括开设在顶架1和底架2相对侧的矩形凹槽21，矩形凹槽21在顶架1和底架2上均设置有两组，顶架 1和底架2上的矩形凹槽21上、下对称设置；在矩形凹槽21两侧侧壁上固定设置有滑动横杆22，滑动横杆22的中部套接有矩形滑块 24，滑动横杆22上还套接有位于矩形滑块24两侧的缓冲弹簧23，且所述矩形滑块24外侧侧壁上铰接有连接杆13，所述连接杆13交叉设置；所述的前支撑减震架、后支撑减震架之顶架1和底架2两端设有凹型的连接部5，在连接部5的中间区域形成卡接区，位于顶架1端部的卡接区称为第一卡接区8，位于底架2端部的卡接区称为第二卡接区17，连接部5内部开设有第一卡接孔6，用于与外部件连接；所述的左支撑减震架、右支撑减震架之顶架1和底架2两端设有凸型的并分别与第一卡接区8、第二卡接区17卡接的第一边柱 18、第二边柱19。
由图3所示的本发明采用的顶架结构俯视图并结合图1、图2看出，在所述的顶架1的顶部布设有防滑板20，防滑板20之间交错排列；在防滑板20上固定设置有防滑凸块7。
由图1所示的本发明采用的前支撑减震架、后支撑减震架的剖面结构示意图并结合图2、图3看出，所述顶架1两端的上部一体连接设置有定位柱3，定位柱3横向开设有第二卡接孔4；所述底架2 的两端的下部内侧开设有与外界连通的卡接槽16，卡接槽16与定位柱3相适配；所述的第一卡接孔6为竖向孔，所述的第二卡接孔4 为水平孔。
由图5所示的本发明采用的矩形凹槽内部结构示意图并结合图 1、图2看出，在顶架1、底架2的矩形凹槽21上开设有第一限位槽 15，在矩形滑块24上开设有第二限位槽25，所述第一限位槽15和第二限位槽25宽度相同。
本发明一种能够抵抗中震和大震破坏的土木工程减震结构的工作原理是：在使用本发明土木工程减震结构时，首先选择好搭配数量的顶架1、底架2，然后将左支撑减震架、右支撑减震架的第一边柱 18与前支撑减震架、后支撑减震架的顶架1上的第一卡接区8相拼合在一起，将左支撑减震架、右支撑减震架的第二边柱19与前支撑减震架、后支撑减震架的底架2上的第二卡接区17相拼合在一起；或者，将其进行上下组合，如左支撑减震架、右支撑减震架的顶架1 上的定位柱3插入到前支撑减震架、后支撑减震架之底架2上的卡接槽16中，并利用销钉进行定位锁死。
外部物件通过定位柱3上的第二卡接孔4进行连接，所述顶架1 的顶端固定设置有防滑板20，能够进行初步的防滑动预防，抗震时，外力施加给与顶架1或底架2，连接杆13在交叉处转动，降低顶架 1或底架2之间的高度，其中一侧的缓冲弹簧23被压缩，减缓此外力，同时活塞11在缓冲缸10中的缓冲腔12中向下移动，与弹性橡胶块发生摩擦滑动，进行高效的缓冲，防止了震动带来的不利。
当不需要本发明土木工程减震结构进行缓冲动作时，可以通过限位条板放置在第一限位槽15和第二限位槽25中，则本本发明土木工程减震结构被完全固定，形成了一个固定式高台，继续提供施工工程使用。
通过抗震试验研究表明，本发明用于震动设备的底座、房屋基础、桥梁支座时，可以抵抗中震和大震对建筑结构或震动设备的破坏，取得了意想不到的技术效果。
需要说明的是，本发明术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶/底端”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的部件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。此外，术语“第一”、“第二”仅是为了方便描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
最后需要说明的是，本发明所述的左右、上下、前后、水平等位置关系，都是为了便于描述而提出的相对位置，例如，建筑基体既可以是竖直的柱，也可以是水平的横梁。
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