CN102912856A - 自复位摩擦滑移隔震支座 - Google Patents

Abstract

本发明一种自复位摩擦滑移隔震支座包括有底板，底板、单面底板摩擦板、固定双面摩擦板均与外环板焊接；活动双面摩擦板、连接板和承台板整体连接，活动双面摩擦板和强制复位装置位于底板和固定双面摩擦板之间；承台板摩擦板底面与固定双面摩擦板接触；外环板的上部沿圆周均匀设置四个地基微震动与风反应控制装置和四个自动复位装置，强制复位装置为四段圆弧，圆弧两端采用弹簧与外环板连接；外环板上设置四个强制复位操作孔，外环板上有八个螺孔且沿圆周均匀分布；承台板上沿圆周均匀设置有八个螺栓。本发明具有较大的竖向和水平刚度，保证建筑的正常使用，提高居住舒适度和安全性能。改善了工作温度范围及耐久性，具有良好的瞬时自动复位功能。

Description

自复位摩擦滑移隔震支座

技术领域

本发明涉及一种建筑结构震动控制装置，特别是涉及一种建筑结构震动控制的建筑用自复位摩擦滑移隔震支座。

背景技术

地震灾害具有突发性和毁灭性，严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次，一次大地震可引起上千亿美元的经济损失，导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，是遭受地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡居世界首位，经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因。地震发生时，地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物，其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应(加速度、速度或位移)过大，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌；或虽然主体结构未破坏，但建筑饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失；或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生，人们必须对结构体系的地震反应进行控制，并消除结构体系的“放大器”作用。

20世纪初，日本大森房吉教授提出的计算方法以及佐野利器博士提出的地震系数法均没有考虑结构的动力特性，后来人称之为抗震设计的静力理论，为了抗御地震，多倾向于采用刚强的建筑结构，即“刚性结构体系”，但是这种结构体系很难真正实现，也不经济，只有极少数的重要建筑物采用这种结构体系。随着社会的发展，建筑物越来越庞大、复杂，人们对建筑物的安全性有了更高的要求，因此要在合理的经济范围内达到预期的设防目标更加困难，在安全性与经济性之间，人们面临两难选择。其次，人们对地震的认识还不够，预测结构物地震反应与其实际地震反应还有一定距离，因而所采取的抗震措施也不完全合理。抗震理论发展的第一次突破是在20世纪50年代初，美国的M A Biot等人提出抗震设计的反应谱理论。这时人们开始考虑地震动和建筑物之间的动力特性关系，提出了“延性结构体系”。同最早的设计方法相比，延性设计方法已经带有对能量进行“疏导”的思想，因此它具有一定的科学性。然而，结构物要终止振动反应，必然要进行能量转换或消耗。这种抗震结构体系，容许结构及承重构件(柱、梁、节点等)在地震中出现损坏，即依靠结构及承重构件的损坏消耗大部分能量，往往导致结构构件在地震中严重破坏甚至倒塌，这在一定程度上是不合理也是不安全的。随着社会的进步和经济的发展，人们对抗震减震、抗风的要求也越来越高，某些重要的建筑物(如纪念性建筑、装饰昂贵的现代建筑和核电站等)不允许结构构件进入非弹性状态，使“延性结构体系”的应用日益受到限制，这些都成为结构工程技术人员面临的现实而重大的课题。各国学者积极致力于新的抗震结构体系的探索和研究，1972年美藉华裔学者姚治平(J T P Yao)教授第一次明确提出了土木工程结构振动控制的概念。姚认为结构的性能能够通过控制手段加以控制，以使它们在环境荷载作用下，能保持在一个指定的范围内，为确保安全，结构位移需要限制，从居住者的舒适方面考虑，加速度需要限制。土木工程结构振动控制可以有效地减轻结构在地震、风、车辆、浪、流、冰等动力作用下的反应和损伤积累，有效地提高结构的抗震能力和抗灾性能。这样抗震理论又进入一个新的发展阶段。

基础隔震(Base-Isolation)体系是在上部结构与基础之间设置某种隔震、消能装置，以减小地震能量向上部传输，达到减小结构振动的目的。早在1906年，德国人J Bechtold就提出用滚球作为隔振基础，并申请了美国专利。1909年，英国医生J A Calantarients提出在房屋基础上设置滑石粉层用于抗震，并申请了英国专利，这是最早见诸文献的隔震方法。

目前研究开发的滑移隔震支座有中国专利号201110041722.8公开了一种名称为“建筑物镜面滑移隔震支座”发明专利；中国专利号 201110126866.3公开了一种名称为“一种弹性滑移隔震支座安装施工工艺”的发明专利。

然而一些滑移隔震支座不采用其他设备很难实现震后结构的自动复位。自复位摩擦滑移隔震支座，通过在建筑底部设置隔震支座，阻止地震作用向上传递，从而达到减弱结构地震反映的效果，不采用其他辅助设备就能够实现震后的自动复位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自复位摩擦滑移隔震支座，安装于建筑物底部，对任何水平方向的地震作用都具有隔离作用。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

 一种自复位摩擦滑移隔震支座，包括有底板、底板摩擦板、活动双面摩擦板、连接板、固定双面摩擦板、承台板、承台板摩擦板、强制复位装置、外环板、地基微震动与风反应控制装置、自动复位装置、盖板和强制复位操作孔，所述的底板为圆形并设置单面底板摩擦板，固定双面摩擦板为圆形，底板、单面底板摩擦板、固定双面摩擦板均与外环板焊接；活动双面摩擦板、连接板和承台板整体连接在一起，活动双面摩擦板和强制复位装置位于底板和固定双面摩擦板之间；连接板和固定双面摩擦板在同一高度；承台板摩擦板底面与固定双面摩擦板接触；在外环板的上部与承台板相对的高度，沿圆周均匀分布设置四个地基微震动与风反应控制装置和四个自动复位装置，强制复位装置为四段圆弧，且圆弧两端采用弹簧与外环板连接；外环板上设置四个强制复位操作孔，强制复位操作孔位于强制复位装置的圆弧中点，外环板上有八个螺孔且沿圆周均匀分布；承台板上沿圆周均匀设置有八个螺栓。 

所述的地基微震动与风反应控制装置与自动复位装置位于承台板和外环板之间，地基微震动与风反应控制装置与承台板紧密接触。

所述的四个强制复位操作孔位于外环板中部，并与强制复位装置相连通。

本发明所具有的优点及有益效果：

本发明自复位摩擦滑移隔震支座安装于建筑物底部，具有较大的竖向刚度和水平刚度，能够保证建筑的正常使用，提高居住舒适度和安全性能。采用全金属的设计方法，有效改善了橡胶隔震支座的工作温度范围及耐久性，有效解决了橡胶隔震支座的耐久性问题。各个水平方向均具有良好的弹性恢复力，使隔震结构体系具有良好的瞬时自动复位功能，当地震结束后，保证建筑物能自动复位。隔震支座具有更好的稳定性，显著增加了支座的变形能力。该隔震支座的制作、安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，也可以用于已有工程的加固维修。为了解决橡胶隔震支座的耐久性问题，采用全金属的设计方法，有效改善了隔震支座的工作温度范围及耐久性。为了增加滑移摩擦面积，采用多层摩擦设计方法。设置地基微震动与风反应控制装置能够增加结构的初始刚度；设置大震限位装置能够保证结构在大震下不发生失稳；设置自动复位装置可以使结构在震后自动复位；设置强制复位装置可以对地震后未自动复位的结构进行强制复位。因此很好地解决了多数隔震支座的失稳和变形问题。利用自复位摩擦滑移隔震支座的隔震作用能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。

附图说明

图1为本发明自复位摩擦滑移隔震支座平面示意图；

图2为图1的A-A剖面示意图；

图3为本发明自复位摩擦滑移隔震支座立面示意图。

图中；1为底板；2为底板摩擦板；3为活动双面摩擦板；4为连接板；5为固定双面摩擦板；6为承台板；7为承台板摩擦板；8为强制复位装置；9为外环板；10为地基微震动与风反应控制装置；11为自动复位装置；12为螺孔；13为螺栓；14为盖板；15为强制复位操作孔。

具体实施方式

下面结合技术方案和参照附图对本发明进行详细说明。

如图1~图3所示，本发明自复位摩擦滑移隔震支座包括有底板1、底板摩擦板2、活动双面摩擦板3、连接板4、固定双面摩擦板5、承台板6、承台板摩擦板7、强制复位装置8、外环板9、地基微震动与风反应控制装置10、自动复位装置11、盖板14和强制复位操作孔15，所述的底板1为圆形并设置单面底板摩擦板2，固定双面摩擦板5为圆形，底板1、单面底板摩擦板2、固定双面摩擦板5均与外环板9焊接；活动双面摩擦板3、连接板4和承台板6整体连接在一起，活动双面摩擦板3和强制复位装置8位于底板1和固定双面摩擦板5之间；连接板4和固定双面摩擦板5在同一高度；承台板摩擦板7底面与固定双面摩擦板5接触；在外环板9的上部与承台板6相对的高度，沿圆周均匀分布设置四个地基微震动与风反应控制装置10和四个自动复位装置11，强制复位装置8为四段圆弧，且圆弧两端采用弹簧与外环板9连接；外环板9上设置四个强制复位操作孔15，强制复位操作孔15位于强制复位装置8的圆弧中点，外环板9上有八个螺孔12且沿圆周均匀分布；承台板6上沿圆周均匀设置有八个螺栓13。 

所述的地基微震动与风反应控制装置10与自动复位装置11位于承台板6和外环板9之间，地基微震动与风反应控制装置10与承台板6紧密接触。

所述的强制复位操作孔15位于外环板9中部，并与强制复位装置8相连通。

本发明在使用时需将自复位摩擦滑移隔震支座通过下端板与基础连接，安装方式为螺栓连接，将自复位摩擦滑移隔震支座通过上端板与上部建筑结构构件连接，安装方式为螺栓连接。

Claims (3)

1.一种自复位摩擦滑移隔震支座，其特征在于：包括有底板(1)、底板摩擦板(2)、活动双面摩擦板(3)、连接板(4)、固定双面摩擦板(5)、承台板(6)、承台板摩擦板(7)、强制复位装置(8)、外环板(9)、地基微震动与风反应控制装置(10)、自动复位装置(11)、盖板(14)和强制复位操作孔(15)，所述的底板(1)为圆形并设置单面底板摩擦板(2)，固定双面摩擦板(5)为圆形，底板(1)、单面底板摩擦板(2)、固定双面摩擦板(5)均与外环板(9)焊接；活动双面摩擦板(3)、连接板(4)和承台板(6)整体连接在一起，活动双面摩擦板(3)和强制复位装置(8)位于底板(1)和固定双面摩擦板(5)之间；连接板(4)和固定双面摩擦板(5)在同一高度；承台板摩擦板(7)底面与固定双面摩擦板(5)接触；在外环板(9)的上部与承台板(6)相对的高度，沿圆周均匀分布设置四个地基微震动与风反应控制装置(10)和四个自动复位装置(11)，强制复位装置(8)为四段圆弧，且圆弧两端采用弹簧与外环板(9)连接；外环板(9)上设置四个强制复位操作孔(15)，强制复位操作孔(15)位于强制复位装置(8)的圆弧中点，外环板(9)上有八个螺孔(12)且沿圆周均匀分布；承台板(6)上沿圆周均匀设置有八个螺栓(13)。

2.  根据权利要求1所述的自复位摩擦滑移隔震支座，其特征在于，所述的地基微震动与风反应控制装置(10)与自动复位装置(11)位于承台板(6)和外环板(9)之间，地基微震动与风反应控制装置(10)与承台板(6)紧密接触。

3. 根据权利要求1所述的自复位摩擦滑移隔震支座，其特征在于，所述的强制复位操作孔(15)位于外环板(9)中部，并与强制复位装置(8)相连通。

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