CN100351473C - 多次预应力钢结构减震可滑移弹性支座 - Google Patents
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Abstract
多次预应力钢结构减震可滑移弹性支座属于建筑结构减震支座领域。针对现有技术不能同时满足施工过程中滑移要求及使用后具有一定弹性变性能力和抗震性能的要求。本发明从上至下包括：球节点(6)，十字节点板(5)，联接板、减震体(2)，支撑柱(1)，特征在于：在连接十字节点板(5)底部的上联接板(9)螺孔处沿支座滑移方向开滑移槽(10)，上联接板(9)下连接端部弧形滑移铰(4)，弧形滑移铰(4)放于粘结在减震体(2)顶部的下联接板(11)的滑移板(3)上面，在连接上下联接板的连接螺栓(7)上的垫圈下放压力弹簧(8)。本发明便于多次预应力张拉施工，使用阶段具有弹性变形能力，减震，增强支座的抗震耗能性和阻尼作用。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构减震支座领域，特别针对多次预应力钢结构施工，创新设计了一种减震可滑移弹性支座，非常适用于各种预应力空间钢结构多次张拉施工。
背景技术
根据预应力钢结构理论，多次预应力钢结构施工采用加载→张拉→加载→张拉→加载的多次交替过程，对钢结构进行荷载和预应力分级多次施加，可以大大减小建成后的支座水平荷载，避免杆件因应力过大而破坏，更充分地利用材料的强度幅值，产生最佳的预应力效果，显著节约用钢量，提高经济效益。但由于大跨度预应力钢结构的张拉预应力值较大，会造成固定支座反力很大，目前同类技术设施存在以下不足：
1、《网壳结构技术规程》JGJ61-2003给出的固定铰支座、弹性支座、刚性支座和滚轴支座等均不能很好地同时满足施工过程中滑移要求及结构正常使用后具有一定弹性变性能力和抗震性能的要求。
2、《浅网壳预应力施工阶段的可滑移弹性支座单元》工程力学，Vol.20No.4一文中提出的包括连在球节点下面的十字节点板和利用联接板与十字节点板连接的减震体，连接减震体和支撑柱的连接螺栓以及减震体和支撑柱之间预埋板。利用减震体底板跟支撑住的预埋板上的摩擦相对滑移，在张拉完成后利用螺栓紧固。但施工时摩擦力大，引起预应力损失大，增大支座反力，且不便于较大跨度钢结构在预应力张拉时的支座转动。而且目前大型空间预应力钢结构的抗震设计越来越重要，对于支座的减震性能提出了更高要求。
发明内容
针对施工过程中滑移要求及结构正常使用后具有一定弹性变性能力和抗震性能的要求，本发明提供的一种多次预应力钢结构减震可滑移弹性支座，从上至下包括：球节点6、连在球节点6下面的十字节点板5、十字节点板5和减震体2之间设有的联接板、固定于支撑柱上的减震体2、支撑柱1，其特征在于：在连接十字节点板5底部的上联接板9螺孔处沿支座滑移方向开滑移槽10，上联接板9下面连接端部为圆弧形的弧形滑移铰4，弧形滑移铰4放置于粘结在减震体2顶部的下联接板11的摩擦系数较低的滑移板3上面，在连接上下联接板9，11的连接螺栓7上的垫圈下放置压力弹簧8。
所述的滑移板3采用摩擦系数较低的聚四氟乙烯板或不锈钢板。
所述的减震体2采用在薄钢板和橡胶板交替累叠的普通层叠橡胶支座中心垂直地灌入铅棒而形成的铅芯层叠橡胶减震体。
设置弧形滑移铰和摩擦系数较低的滑移板，可以大大减少预应力施工过程中支座滑移时的摩阻力，同时弧形滑移铰的圆弧形顶使支座可以在施工时发生一定转动，在上联接板9上沿滑移方向开槽为了支座滑移时连接螺栓7能够沿上联接板9滑移。施工过程由于是分阶段进行的，在施工间歇期，螺栓可以穿过开槽对支座进行暂时固定，并在施工完成后进行最终的固定。该支座在施工过程中能够相对于支撑柱产生一定的滑移和转动，即在加载过程中包括拆除临时支撑，支座向某水平方向滑移，而在预应力张拉的过程中支座又向反方向滑移，这将大大减小施工过程中的支撑柱顶水平荷载，在施工完成后支座跟支撑柱固定，传递轴向力及一定的剪力。在滑移板3下面设置减震体2，减震体2采用铅芯层叠橡胶减震体，在薄钢板和橡胶板交替累叠的普通层叠橡胶支座中心垂直地灌入铅棒而形成，具有一定的水平刚度，通过地震水平作用时钢板和橡胶板间的错动对上部结构起到减震的作用，铅芯能够提高支座的耗能效率，确保支座具有合适的阻尼。铅芯层叠橡胶减震体不仅可以起到减震的效果，而且铅芯还可以起到阻尼作用，增强抗震耗能性。连接螺栓上的压力弹簧8和铅芯层叠橡胶减震体使支座能在水平方向产生一定弹性变位且能转动。
将空心球节点6、十字节点板5、弧形滑移铰4、滑移板3和减震体2联为一个整体，不仅便于多次预应力张拉施工，可以在正常使用阶段具有一定的弹性变形能力，同时起到减震的效果，增强支座的抗震耗能性和阻尼作用。
附图说明
附图是本发明主视图。图中，1.支撑柱，2.减震体，3.滑移板，4.弧形滑移铰，5.十字节点板，6.空心球节点，7.连接螺栓，8.压力弹簧，9.上联接板，10.滑移槽，11.下联接板。
具体实施方式
先在柱顶安装减震体2，减震体采用铅芯层叠橡胶减震体，尺寸参照相应的技术规程，并且平面尺寸要满足支座滑移距离，用螺栓将其与支撑柱1连接固定；在减震体2的顶部下联接板11上面粘结滑移板3，滑移板3采用摩擦系数较低的聚四氟乙烯板或者不锈钢板，滑移板3平面大小与减震体2相应；将端部为圆弧形的弧形滑移铰4焊接于十字节点板5底部沿螺孔处支座滑移方向开了滑移槽10的上联接板9上，并将其放置于滑移板3上，并用连接螺栓进行定位，滑移铰的高度以保证转动量、方便施工和制造来定，为保证弧形滑移铰4的承压能力，将圆弧设置比较平缓，增大与滑移板的接触面，并采用高强钢材。最后进行屋面加载→预应力张拉→加载→预应力张拉，在此施工过程中支座反复滑移，每次施工间歇期拧紧连接螺栓7，加载过程全部完成后将上联接板9和下联接板11用连接螺栓7拧紧固定。
Claims (3)
1.一种多次预应力钢结构减震可滑移弹性支座，从上至下包括：球节点(6)、连在球节点(6)下面的十字节点板(5)、十字节点板(5)和减震体(2)之间的联接板、固定于支撑柱上的减震体(2)、支撑柱(1)，其特征在于：在连接十字节点板(5)底部的上联接板(9)螺孔处沿支座滑移方向开滑移槽(10)，上联接板(9)下面连接端部为圆弧形的弧形滑移铰(4)，弧形滑移铰(4)放置于粘结在减震体(2)顶部的下联接板(11)的摩擦系数较低的滑移板(3)上面，在连接上下联接板(9)、(11)的连接螺栓(7)上的垫圈下放置压力弹簧(8)。
2.按权利要求1所述的多次预应力钢结构减震可滑移弹性支座，其特征在于，所述的滑移板(3)采用摩擦系数较低的聚四氟乙烯板或不锈钢板。
3.按权利要求1所述的多次预应力钢结构减震可滑移弹性支座，其特征在于，所述的减震体(2)采用在薄钢板和橡胶板交替累叠的普通层叠橡胶支座中心垂直地灌入铅棒而形成的铅芯层叠橡胶减震体。
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