CN101570982A - 台锥形扣连减震支座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种台锥形扣连减震支座。它包括上下盖板和位于上下盖板之间的粘弹性层，上下盖板经粘弹性层相互扣连，扣连的部位呈台锥形。台锥形平台部分主要提供竖向承载力，斜坡面在提供竖向承载力的同时，还提供回复力，能够保证结构震后复位的能力。发生地震时，在地震水平地震动作用下，上下盖板首先发生相对的压缩粘弹性阻尼材料的水平运动，当作为阻尼材料的粘弹性层压缩达到不可再压缩时减震支座开始产生沿斜坡体上移的趋势，当地震力克服了结构的竖向荷载及摩擦力时上下盖板产生相对滑移，当上盖板沿着下盖板的斜坡向上滑动，地震的能量迅速被消耗掉，上盖板又在自身及上部结构的重力作用下复位，从而起到耗能减震的目的。

Description

台锥形扣连减震支座

技术领域

本发明涉及一种建筑减震动装置，具体涉及一种由上、下盖板和粘弹性层组成的台锥形扣连减震支座。

背景技术

减震支座是设在建筑物与基础之间的防震离装置。早期的减震装置主要是由橡胶与薄钢板交替叠合构成的叠层橡胶减震支座，后来又在其中加入铅棒，构成了铅芯叠层橡胶减震支座。其工作原理是在安装减震装置后结构自振周期大大延长，使上部结构的自振周期远离输入地震动的卓越周期，从而减小上部结构的振动。作为减震装置，其一般须具备下述特性：1)承载特性：减震装置要具有较大的竖向承载能力，在建筑结构的正常使用状况下，安全的支撑上部结构的所有重量和使用荷载，有很大的竖向承载力安全系数，确保建筑物在使用状况下的绝对安全和满足使用要求。2)减震特性：减震装置要有可变的水平刚度特性，在强风或微小的地震时，具有足够的水平刚度K1(屈服前刚度)，保证上部结构水平位移很小，不影响使用要求；在中强地震发生时，其水平刚度变为K2(屈服后刚度)，其值较小，上部结构水平滑动，使“刚性”的抗震体系变为“柔性”的减震体系，结构自振周期大大延长，远离上部结构的自振周期和场地特征周期，从而有效地隔离了地面震动，明显地降低了结构的地震反应。为了隔离竖向震动，则要求减震装置具有合适的竖向刚度，使减震结构的竖向自振周期远离上部结构的自振周期及场地的特征周期，从而明显隔开竖向振动，减小上部结构的竖向反应。3)复位特性：减震装置要有水平恢复力，使减震结构体系在地震中具有瞬时自动“复位”功能。地震后，上部结构回复至初始状态，满足正常使用要求。4)阻尼消能特性；减震装置要有足够的阻尼，这样就可以消耗较多的地震能量，从而保证结构的安全和正常使用。

现在基础减震技术已有很多的工程实际应用，但是在广大农村地区减震技术应用较少，从汶川地震及以往的历次地震中发现，地震对广大农村的低矮房屋造成的破坏非常严重，因此对广大农村地区的减震技术推广具有很大的意义，针对广大农村普遍要求建筑造价较低，而现有减震支座在生产及使用的过程中发现，减震装置制作比较复杂，普通叠层橡胶支座需要固定硫化设备进行硫化，造成价格比较高，另外安装操作较复杂，不利于减震装置的推广。

发明内容

本发明的目的在于针对减震支座存在上述不足，提供一种构造简单、造价低，具有良好减震效果的台锥形扣连减震支座。

为了达到上述目的，本发明的构思是：

本发明的减震支座由上、下盖板和弹性垫层组成，上盖板为有向下凸的台锥体或向上凹的台锥槽，下盖板为有向下凹的台锥槽或向上凸的台锥体的构件。上下盖板相连接部位是平台和斜坡面构成的台锥形体，平台部分主要提供竖向承载力，斜坡面在提供竖向承载力的同时，还提供回复力，能够保证结构震后复位的能力；高阻尼粘弹性材料选择有多种，例如丁胶系列阻尼材料、IPN型阻尼材料、聚乙烯材料等高分子材料，利用高阻尼粘弹性材料来实现减震装置的阻尼特性。台锥形扣连减震支座的减震性能由减震装置的平台直径和斜坡高度、坡度角的大小以及高阻尼粘弹性材料的种类决定，改变这些因素就可以相应的改变其减震性能，如装置的竖向承载力、水平回复力大小、阻尼比。上、下盖板分别与主体结构和基础相连接，上盖板与下盖板相扣连处填充高阻尼粘弹性材料。发生地震时，在地震水平地震动作用下，上下盖板首先发生相对的压缩粘弹性阻尼材料的水平运动，当阻尼材料压缩达到不可再压缩时减震装置开始产生沿斜坡体上移的趋势，当地震力克服了结构的竖向荷载及摩擦力时上下盖板产生相对滑移，当上盖板沿着下盖板的斜坡向上滑动，地震的能量迅速被消耗掉，上盖板又在自身及上部结构的重力作用下复位，从而起到耗能减震的目的。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种台锥形扣连减震支座，包括上盖板、下盖板和位于上下盖板之间的弹性垫层，其特征在于所述上盖板与下盖板经弹性垫层相互扣连，扣连的部位呈台锥形。

上述上盖板为有向下凸的台锥体的构件，下盖板为有向下凹的台锥槽。所述上盖板的向下凸台锥体斜坡角与下盖板向下台锥槽的斜坡角相同，该斜坡角越大，水平刚度越大，等效阻尼比越小；上下盖板直径相同，该直径大小决定于承载力的大小；上下盖板各有螺栓孔通过螺钉分别与上下联接板固定连接。

上述上盖板为有向上凹的台锥槽，下盖板为有向上凸的台锥体构件，所述上盖板的向下凸台锥体斜坡角与下盖板向下台锥槽的斜坡角相同，该斜坡角越大，水平刚度越大，等效阻尼比越小；上下盖板直径相同，该直径大小决定于承载力的大小；上下盖板各有螺栓孔通过螺钉分别与上下联接板固定连接。

上述弹性垫层为均匀厚度的具有台锥形的壳形垫层，其材料为耗能减震中材料，是高分子聚合物材料。

上述高分子聚合物材料为丁胶系列阻尼材料、或IPN型阻尼材料、或聚乙烯材料高分子材料。

附图说明

图1是本发明一个实施例的安装结构图。

图2是本发明另一个实施例的结构示意图(图中(a)图为纵剖面图，(b)图为上盖板外形图，(c)图为下盖板外形图)

具体实施方式

本发明的优先实施例结合附图说明如下：

实施例一：参见图1，本台锥形扣连减震支座包括上盖板4、下盖板6和位于上下盖板之间的弹性垫层5。上盖板4和下盖板6经弹性垫层5相互扣连的部位呈台锥形。

上述上盖板4为有向下凸的台锥体的构件，下盖板6为有向下凹的台锥槽的构件，上盖板4的向下凸台锥体斜坡角与下盖板6的向下台锥槽的斜坡角相同，该斜坡角度坡角越大，水平刚度越大，等效阻尼比越小；上下盖板直径相同，该直径大小决定于承载力的大小。上下盖板4、6各有螺栓孔通过螺钉分别与上下联接板2、7固定连接，上下联结板2、7与上层建筑1和基座8连接。上盖板4、弹性垫层5和下盖板6叠置成本台锥形扣连减震支座9。上述弹性垫层5为均匀厚度的具有台锥形的壳形垫层，其材料为耗能减震中材料，是一种高分子聚合物材料，如丁胶系列阻尼材料、或IPN型阻尼材料、或聚乙烯材料高分子材料。

实施例二：参见图2，本台锥形扣连减震支座基本上与上述实施例相同，所不同之处是：上盖板4为有向上凹的台锥槽的构件，下盖板6为有向上凸的台锥体的构件。

Claims (5)

1、一种台锥形扣连减震支座，包括上盖板(4)、下盖板(6)和位于上下盖板之间的弹性垫层(5)，其特征在于所述上盖板(4)与下盖板(6)经弹性垫层(5)相互扣连，扣连的部位呈台锥形。

2、根据权利要求1所述的台锥形扣连减震支座，其特征是所述上盖板(4)为有向下凸的台锥体的构件，下盖板(6)为有向下凹的台锥槽。所述上盖板(4)的向下凸的台锥体斜坡角与下盖板(6)向下台锥槽的斜坡角相同，该斜坡角越大，水平刚度越大，等效阻尼比越小；上下盖板(4、6)直径相同，该直径大小决定于承载力的大小；上下盖板(4、6)各有螺栓孔通过螺钉分别与上下联接板(2、7)固定连接。

3、根据权利要求1所述的台锥形扣连减震支座，其特征是所述的上盖板(4)为有向上凹的台锥槽，下盖板(6)为有向上凸的台锥体构件，所述上盖板(4)的向下凸的台锥体斜坡角与下盖板(6)向下台锥槽的斜坡角相同，该斜坡角越大，水平刚度越大，等效阻尼比越小；上下盖板(4、6)直径相同，该直径大小决定于承载力的大小；上下盖板(4、6)各有螺栓孔通过螺钉分别与上下联接板(2、7)固定连接。

4、根据权利要求1所述的台锥形扣连减震支座，其特征是所述的弹性垫层(5)为均匀厚度的具有台锥形的壳型垫层，其材料为耗能减震材料，是一种高分子聚合物材料。

5、根据权利要求4所述的台锥形扣连减震支座，其特征是所述的高分子聚合物材料为丁胶系列阻尼材料、或IPN型阻尼材料、或聚乙烯材料高分子材料。

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