CN103233516B - 建筑结构滑移连接支座 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑技术领域，涉及一种滑移连接支座。该滑移连接支座包括减摩套（1）、内轴（6）、外套筒（4），所述的内轴（6）包括实心钢轴（3）和附着于实心钢轴（3）上的圆弧形耳板（2）；所述的外套筒（4）的内侧与内轴（6）之间嵌有两个环状减摩套（1），两个减摩套（1）分别嵌固于外套筒（4）的两个开槽（5）上。本发明提供的支座在满足良好受荷性能的同时，保证了良好的滑移性能，结构简单，对摩擦材料无极高要求。通过调节圆弧形耳板的角度可以定量的控制支座的摩擦系数，达到通过构造改变摩擦系数的方式，不完全依赖于选用的摩擦副材料。

Description

建筑结构滑移连接支座

技术领域

本发明属于建筑技术领域，涉及一种滑移连接支座。

背景技术

滑移型支座在约束某一方向或几方向的运动自由度的同时，仍然需要释放相应方向的自由度，在土木工程中，现今多采用的技术是通过在需要释放的方向增设摩擦系数很小的摩擦副，以减小对应方向上的刚度。以隔震支座中的FPS摩擦摆为例，其一般由上下两块盖板及中间衬垫构成，在受压时竖向具有较高承载力和刚度，而水平向由于在衬垫层和改版层填充了摩擦系数极小的减摩材料，减小了水平刚度，在水平方向上能起到释放运动自由度的作用。而对于建筑结构中用于释放变形的滑移型支座也多基于此原理，如美国罗伯特公司出产的减摩支座、桥梁工程中运用的平板支座以及洛阳725厂的系列支座。而对于用于建筑结构上的滑移限位连接通常要求更为复杂，需要实现空间的限位及位移释放，且其通常还需承受复杂的空间荷载。现有的各类支座一般都是通过采用内外套筒形式的滑移支座，但会由于摩擦副的几何构形而增大摩擦力，较为不利，亦有直接采用矩形断面的支座，但为满足扭转的释放和复杂的受力，形式极为复杂。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种滑移连接支座。该支座能克服现有的建筑结构中滑移支座形式复杂，减摩效果不佳和对材料要求高等的缺陷。本发明的滑移支座的形式，通过合理的构造，可以解决现有的瓶颈问题。本技术的开发结合理论分析，数值模拟以及试验验证，有充分的逻辑性，计算结果和试验结果也论证了发明的优越性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

通过改变摩擦副的几何构形来减小圆曲面形式的滑移支座存在的不良滑移性能。从理论推导和计算分析和试验论证，对于圆曲面形式的摩擦副，摩擦力不仅与正压力及材料摩擦系数有关，还与摩擦副的弧度角有关。故基于此结论，新型支座通过减小摩擦副的弧度角，以避免对摩擦力的放大效应。支座仍然采用圆形截面的内外套筒形式。内轴上增设圆弧形摩擦副，此种构造形式减小了摩擦副的角度，改善了滑移性能。

一种滑移连接支座，包括减摩套、内轴、外套筒，所述的内轴包括实心钢轴和附着于实心钢轴上的圆弧形耳板；所述的外套筒的内侧与内轴之间嵌有两个环状减摩套，两个减摩套分别嵌固于外套筒的两个开槽上。

所述的圆弧形耳板为两个，沿内轴的轴向方向对称地分布在与实心钢轴同心的圆周上，其中圆弧形耳板的弧度范围为30～90度；

所述的圆弧形耳板与实心钢轴通过焊接连接。

所述的圆弧形耳板的表面为减摩材料，所述的减摩材料为镀镜面不锈钢。

所述的外套筒由相同的两个半圆钢管对接后焊接而成。

所述的开槽的边缘距外套筒边缘的距离不小于30mm。

所述的两个开槽关于外套筒的中线对称。

所述的减摩套和圆弧形耳板之间构成摩擦副。

所述的内轴和外套筒之间设有0.1mm的间隙。

所述的内轴和外套筒的材料为结构用钢。

所述的减摩套的材质为聚四氟乙烯或特氟龙板。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的移动支座在满足良好受荷性能的同时，保证了良好的滑移性能，结构简单，对摩擦材料无极高要求。通过调节圆弧形耳板的角度可以定量的控制支座的摩擦系数，达到通过构造改变摩擦系数的方式，不完全依赖于选用的摩擦副材料。

附图说明

图1为本发明实施例中滑移连接支座内轴的构造图。

图2为本发明实施例中滑移连接支座内轴的横剖面图。

图3为本发明实施例中滑移连接支座外套筒及减摩套的组装后纵向剖面图。

图4为本发明实施例中滑移连接支座外套筒的构造图。

图5为本发明实施例中滑移连接支座组装后纵向剖面图。

图6为本发明实施例中滑移连接支座组装后横剖面图。

图7为本发明实施例中滑移连接支座外套筒加工方式和减摩套分解三维图。

图8为本发明实施例中滑移连接支座的分解三维图。

附图标注：

1减摩套，              2弧形耳板，

3实心钢轴，            4外套筒，

5开槽，                6内轴，

7半圆钢管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图5-8所示，一种滑移连接支座，包括减摩套1、内轴6、外套筒4，内轴6包括实心钢轴3和附着于实心钢轴3上的圆弧形耳板2(如图1、2所示)；外套筒4的内侧与内轴6之间嵌有两个环状减摩套1，两个减摩套1分别嵌固于外套筒4的两个开槽5上(如图3、4所示)。

其中，圆弧形耳板2为两个，沿内轴6的轴向方向对称地分布在与实心钢轴3同心的圆周上，其中圆弧形耳板2的弧度范围为30～90度(如图1、2所示)；

圆弧形耳板2与实心钢轴3通过焊接连接。圆弧形耳板2的表面为减摩材料，减摩材料为镀镜面不锈钢。减摩套1的材质为聚四氟乙烯或特氟龙板。

外套筒4由相同的两个半圆钢管7对接后焊接而成；开槽5的边缘距外套筒4边缘的距离l不小于30mm图4；两个开槽5关于外套筒4的中线对称(如图3、4所示)；减摩套1和圆弧形耳板2之间构成摩擦副；内轴6和外套筒4之间设有0.1mm的间隙；内轴6和外套筒4的材料为结构用钢。

通过圆弧形摩擦副可避免因曲面形式摩擦副对摩擦力的放大效应，应对弧形耳板的弧度进行控制。弧度可根据计算及构造要求应限制在30°～90°，当弧度为90°时，相当于既有传统形式的滑移支座。表1为理论推导所得不同弧度形式耳板对摩擦力的放大比例，其中具体的确定根据公式(1)计算：

${\mathrm{\μ}}_e=\mathrm{\μ}\frac{\mathrm{\θ}}{\sin \mathrm{\θ}}---\left(1\right),$

其中，μ_e为支座的滑移摩擦系数，μ为材料的摩擦系数。实际工程可考虑较小弧度的摩擦副以避免过大的放大比例。

表1 不同弧度摩擦副对滑移支座的放大系数

弧度	对摩擦力的放大比例
		30°	1.05
45°	1.11
		60°	1.21
90°	1.57

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种滑移连接支座，其特征在于：包括减摩套(1)、内轴(6)、外套筒(4)，所述的内轴(6)包括实心钢轴(3)和附着于实心钢轴(3)上的圆弧形耳板(2)；所述的外套筒(4)的内侧与内轴(6)之间嵌有两个环状减摩套(1)，两个减摩套(1)分别嵌固于外套筒(4)的两个开槽(5)上。

2.根据权利要求1所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的圆弧形耳板(2)为两个，沿内轴(6)的轴向方向对称地分布在与实心钢轴(3)同心的圆周上，其中圆弧形耳板(2)的弧度范围为30～90度。

3.根据权利要求2所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的圆弧形耳板(2)与实心钢轴(3)通过焊接连接。

4.根据权利要求1所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的圆弧形耳板(2)的表面为减摩材料，所述的减摩材料为镀镜面不锈钢。

5.根据权利要求1所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的外套筒(4)由相同的两个半圆钢管(7)对接后焊接而成。

6.根据权利要求5所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的开槽(5)的边缘距外套筒(4)边缘的距离不小于30mm。

7.根据权利要求1所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的两个开槽(5)关于外套筒(4)的中线对称。

8.根据权利要求1所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的减摩套(1)和圆弧形耳板(2)之间构成摩擦副。

9.根据权利要求1所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的内轴(6)和外套筒(4)之间设有0.1mm的间隙。

10.根据权利要求1所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的内轴(6)和外套筒(4)的材料为结构用钢。

11.根据权利要求1所述的滑移连接支座，其特征在于：所述的减摩套(1)的材质为聚四氟乙烯。