CN107246074A - 平移式弹簧摩擦隔震支座 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种平移式弹簧摩擦隔震支座，具有上部部件和与上部部件配合的下部部件。上部部件具有平台部和与平台部连接且位于平台部下方的上部滑动部，上部滑动部的下表面形成为上部滑动平面。下部部件具有底座和与底座连接且位于底座上方的围壁，在底座的被围壁包围的上表面形成有与上部滑动平面接触的下部滑动平面。在上部部件与下部部件配合时，上部滑动部位于围壁包围的空间中，在上部部件与下部部件之间连接有弹簧，且弹簧位于围壁的外围。本发明的平移式弹簧摩擦隔震支座上滑动面为平面且增加自复位装置的设置，提高了平移式弹簧摩擦隔震支座的隔震效果。

Description

平移式弹簧摩擦隔震支座
技术领域
本发明涉及一种平移式弹簧摩擦隔震支座。
背景技术
目前，随着我国建设的快速发展，为了减轻地震灾害，减少经济损失和人员伤亡，在工程建设时通常考虑建筑物可能遇到的地震危险程度，根据地震危险程度，对建筑物增加隔震支座。
现有的摩擦隔震支座是由美国加州大学伯克利分校的Zayas提出的摩擦滑摆隔震系统(Friction Pendulum System,FPS)，FPS由上部装置、中心滑块和下部滑动球形凹面三部分组成。地震发生时，中心滑块可在下部滑动球形凹面内滑动，从而隔离地震能量。但是，这样的摩擦隔震支座存在以下问题。
首先，由于下部滑动面为球形凹面，因此，当摩擦隔震支座在冲程达到最大值时，在纵向方向上，上部装置相对于下部滑动球形凹面会发生相对抬升，进而使得支座整体产生部分抬升，不利于设置竖向抗拔装置，从而影响摩擦隔震支座的隔震效果。其次，由于在现有的摩擦隔震支座上并未设置自复位装置，当地震发生后，现有的摩擦隔震支座无水平自复位能力，会影响摩擦隔震支座的隔震效果。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而产生的，其目的在于提供一种结构简单、安装方便且冲程最大值没有限制的平移式弹簧摩擦隔震支座。
为实现本发明的目的采用如下的技术方案。
技术方案1的发明为一种平移式弹簧摩擦隔震支座，具有上部部件和与所述上部部件配合的下部部件，所述上部部件具有平台部和与所述平台部连接且位于所述平台部下方的上部滑动部，所述上部滑动部的下表面形成为上部滑动平面，所述下部部件具有底座和与所述底座连接且位于所述底座上方的围壁，在所述底座的被所述围壁包围的上表面形成有与所述上部滑动平面接触的下部滑动平面，在所述上部部件与所述下部部件配合时，所述上部滑动部位于所述围壁包围的空间中，在所述上部部件与所述下部部件之间连接有弹簧，且所述弹簧位于所述围壁的外围。
另外，技术方案2的发明，在技术方案1的发明的平移式弹簧摩擦隔震支座中，所述弹簧以沿着纵向延伸的方式设置在所述平台部与所述底座之间。
另外，技术方案3的发明，在技术方案1的发明的平移式弹簧摩擦隔震支座中，在所述平台部的下表面形成有沿着纵向延伸的伸出端，所述弹簧以沿着横向延伸的方式设置在所述伸出端与所述围壁之间。
另外，技术方案4的发明，在技术方案2或3的发明的平移式弹簧摩擦隔震支座中，在所述弹簧的弹簧丝的外表面包裹有用于隔绝空气的防锈隔层。
另外，技术方案5的发明，在技术方案2的发明的平移式弹簧摩擦隔震支座中，当所述上部滑动平面相对于所述下部滑动平面发生滑动时，所述弹簧的回复力呈非线性。
另外，技术方案6的发明，在技术方案5的发明的平移式弹簧摩擦隔震支座中，所述上部滑动平面以及所述下部滑动平面均形成为圆形。
另外，技术方案7的发明，在技术方案6的发明的平移式弹簧摩擦隔震支座中，在所述上部滑动部与所述围壁的接触处的外表面包裹有用于缓冲所述上部滑动部与所述围壁之间碰撞的防碰撞隔层。
另外，技术方案8的发明，在技术方案7的发明的平移式弹簧摩擦隔震支座中，所述围壁形成为圆环状，且所述围壁的上表面与所述平台部之间形成有活动间隙。
另外，技术方案9的发明，在技术方案1的发明的平移式弹簧摩擦隔震支座中，所述弹簧与所述上部部件以及所述下部部件之间以能够装拆的方式连接。
另外，技术方案10的发明，在技术方案8的发明的平移式弹簧摩擦隔震支座中，所述弹簧的数量为两个或多个。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果。
根据本发明的平移式弹簧摩擦隔震支座，由于现有的摩擦隔震支座的下部滑动面为球形凹面，因此，当摩擦隔震支座在冲程达到最大值时，在纵向方向上，上部装置相对于下部滑动球形凹面会发生相对抬升，进而使得支座整体产生部分抬升，不利于设置竖向抗拔装置，从而影响摩擦隔震支座的隔震效果。相对于此，在本实施方式中，由于上部滑动部的下表面形成为上部滑动平面，在被围壁包围的上表面形成有与上部滑动平面接触的下部滑动平面。因此，上部滑动部的下表面以及底座的上表面均为平面的设置，能够使得当上部滑动部相对于底座发生平移时，不论上部滑动部相对于底座平移到任何位置，在纵向方向上，上部部件相对于下部部件都不会发生相对抬升，进而有利于设置竖向抗拔装置，方便与竖向抗拔装置合用，从而有利于提高平移式弹簧摩擦隔震支座的隔震效果。
另外，在现有的摩擦隔震支座上并未设置自复位装置，当地震发生后，现有的摩擦隔震支座无水平自复位能力，会影响摩擦隔震支座的隔震效果。相对于此，在本实施方式中，由于在上部部件与下部部件之间连接有弹簧，且弹簧位于围壁的外围。因此，弹簧的设置，能够使得平移式弹簧摩擦隔震支座具备自复位能力，有利于提高平移式弹簧摩擦隔震支座的隔震效果。而且，由于弹簧位于围壁的外围。因此，弹簧位于围壁的外围的设置，对平移式弹簧摩擦隔震支座的冲程最大值没有限制，能够使得当上部滑动部相对于底座发生平移时，能够达到下部滑动部的外周壁与围壁的内周壁接触的状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是表示本发明的弹簧纵向设置的平移式弹簧摩擦隔震支座在静止状态下的整体结构的剖视图；
图2是表示本发明的弹簧纵向设置的平移式弹簧摩擦隔震支座在上部滑动部相对于底座发生平移时的整体结构的剖视图；
图3是表示本发明的弹簧横向设置的平移式弹簧摩擦隔震支座在静止状态下的整体结构的剖视图；
图4是表示本发明的弹簧横向设置的平移式弹簧摩擦隔震支座在上部滑动部相对于底座发生平移时的整体结构的剖视图。
图标：10-上部部件；11-平台部；12-上部滑动部；13-上部滑动平面；14-伸出端；20-下部部件；21-底座；22-围壁；23-下部滑动平面；30-弹簧。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是表示本发明的弹簧纵向设置的平移式弹簧摩擦隔震支座在静止状态下的整体结构的剖视图；图2是表示本发明的弹簧纵向设置的平移式弹簧摩擦隔震支座在上部滑动部相对于底座发生平移时的整体结构的剖视图；图3是表示本发明的弹簧横向设置的平移式弹簧摩擦隔震支座在静止状态下的整体结构的剖视图；图4是表示本发明的弹簧横向设置的平移式弹簧摩擦隔震支座在上部滑动部相对于底座发生平移时的整体结构的剖视图。
如图1至图4所示，该平移式弹簧摩擦隔震支座具有上部部件10和与上部部件10配合的下部部件20。
具体地说，上部部件10具有平台部11和与平台部11连接且位于平台部11下方的上部滑动部12，上部滑动部12的下表面形成为圆形的上部滑动平面13。
另外，下部部件20具有底座21和与底座21连接且位于底座21上方的围壁22。在底座21的被围壁22包围的上表面形成有与上部滑动平面13接触的圆形的下部滑动平面23。
另外，在上部部件10与下部部件20配合时，上部滑动部12位于围壁22包围的空间中。在上部滑动部12与围壁22的接触处的外表面包裹有用于缓冲上部滑动部12与围壁22之间碰撞的防碰撞隔层。
另外，围壁22形成为圆环状，且围壁22的上表面与平台部11之间形成有活动间隙。
另外，在上部部件10与下部部件20之间连接有弹簧30，且弹簧30位于围壁22的外围。其中，弹簧30与上部部件10以及下部部件20之间以能够装拆的方式连接。
另外，弹簧30以沿着纵向延伸的方式设置在平台部11与底座21之间。当上部滑动平面13相对于下部滑动平面23发生滑动时，弹簧30的回复力呈非线性。
另外，在平台部11的下表面形成有沿着纵向延伸的伸出端14，弹簧30以沿着横向延伸的方式设置在伸出端14与围壁22之间。
另外，弹簧30的数量为两个或多个，且在弹簧30的弹簧丝的外表面包裹有用于隔绝空气的防锈隔层。
以上对本发明的一个具体实施方式的结构进行说明，下面说明其运转方式。
在静止状态下，上部滑动平面13与下部滑动平面23之间不会产生相对移动，弹簧30处于没有伸缩的状态，并提供初始静摩擦力。当地震发生时，平移式弹簧摩擦隔震支座的上部滑动平面13相对下部滑动平面23发生平移，进而使得弹簧30拉伸产生拉应力。其中，拉应力的水平分力即为平移式弹簧摩擦隔震支座的回复力。
另外，由于现有的摩擦隔震支座的下部滑动面为球形凹面，因此，当摩擦隔震支座在冲程达到最大值时，在纵向方向上，上部装置相对于下部滑动球形凹面会发生相对抬升，进而使得支座整体产生部分抬升，不利于设置竖向抗拔装置，从而影响摩擦隔震支座的隔震效果。相对于此，在本实施方式中，由于上部滑动部的下表面形成为上部滑动平面，在被围壁包围的上表面形成有与上部滑动平面接触的下部滑动平面。因此，上部滑动部的下表面以及底座的上表面均为平面的设置，能够使得当上部滑动部相对于底座发生平移时，不论上部滑动部相对于底座平移到任何位置，在纵向方向上，上部部件相对于下部部件都不会发生相对抬升，进而有利于设置竖向抗拔装置，方便与竖向抗拔装置合用，从而有利于提高平移式弹簧摩擦隔震支座的隔震效果。
另外，在现有的摩擦隔震支座上并未设置自复位装置，当地震发生后，现有的摩擦隔震支座无水平自复位能力，会影响摩擦隔震支座的隔震效果。相对于此，在本实施方式中，由于在上部部件与下部部件之间连接有弹簧，且弹簧位于围壁的外围。因此，弹簧的设置，能够使得平移式弹簧摩擦隔震支座具备自复位能力，有利于提高平移式弹簧摩擦隔震支座的隔震效果。而且，由于弹簧位于围壁的外围。因此，弹簧位于围壁的外围的设置，对平移式弹簧摩擦隔震支座的冲程最大值没有限制，能够使得当上部滑动部相对于底座发生平移时，能够达到下部滑动部的外周壁与围壁的内周壁接触的状态。
另外，在上述实施方式中，由于弹簧以沿着纵向延伸的方式设置在平台部与底座之间。因此，弹簧纵向设置在平台部与底座之间的连接方式，能够使得当上部滑动平面相对于下部滑动平面发生滑动时，弹簧的回复力呈非线性，且竖向设置的弹簧无固定刚度，弹簧的谐振频率也没有固定周期，与地震的谐振频率不会发生重合，进而避免了与地震发生共振的情况出现。
另外，在上述实施方式中，由于在平台部的下表面形成有沿着纵向延伸的伸出端，弹簧以沿着横向延伸的方式设置在伸出端与围壁之间。因此，弹簧以沿着横向延伸的方式设置在伸出端与围壁之间的设置，对平移式弹簧摩擦隔震支座的冲程最大值没有限制，能够使得当上部滑动部相对于底座发生平移时，能够达到下部滑动部的外周壁与围壁的内周壁接触的状态。而且，由于弹簧设置在围壁的外围，当弹簧发生腐蚀生锈后，铁锈不会落入围壁包围形成的空间中，能够避免铁锈对平移式弹簧摩擦隔震支座的隔震效果产生影响。
另外，在上述实施方式中，由于在弹簧的弹簧丝的外表面包裹有用于隔绝空气的防锈隔层。因此，防锈隔层的设置，能够避免弹簧生锈的现象发生，进而避免由于弹簧生锈，对平移式弹簧摩擦隔震支座的隔震效果产生影响的问题出现，还有利于延长弹簧的使用寿命。
另外，在上述实施方式中，由于当上部滑动平面相对于下部滑动平面发生滑动时，弹簧的回复力呈非线性。因此，弹簧的回复力呈非线性的设置，避免了近场地震下，移式弹簧摩擦隔震支座与近场地震发生共振的危险出现。
另外，在上述实施方式中，由于上部滑动平面以及下部滑动平面均形成为圆形。因此，圆形的上部滑动平面以及下部滑动平面的设置，能够使得当上部滑动部与围壁发生碰撞时，圆形的边缘的撞击力相对分散，不易出现上部滑动部撞坏围壁的问题出现，避免了影响平移式弹簧摩擦隔震支座的隔震效果的问题出现，还有利于延长平移式弹簧摩擦隔震支座的使用寿命。
另外，在上述的实施方式中，由于在上部滑动部与围壁的接触处的外表面包裹有用于缓冲上部滑动部与围壁之间碰撞的防碰撞隔层。因此，防碰撞隔层的设置，能够使得当平移式弹簧摩擦隔震支座达到冲程最大值时，上部滑动部与围壁发生碰撞，防碰撞隔层能够缓冲上部滑动部与围壁之间的碰撞。另外，防碰撞隔层的设置还能够有效防止上部滑动部与围壁发生锈蚀污损，有利于延长平移式弹簧摩擦隔震支座的使用寿命。
另外，在上述实施方式中，由于围壁形成为圆环状，且围壁的上表面与平台部之间形成有活动间隙。因此，围壁的上表面与平台部之间活动间隙的设置，能够避免围壁的上表面与平台部之间产生摩擦接触的问题出现，有利于延长移式弹簧摩擦隔震支座的使用寿命。
另外，在上述的实施方式中，由于弹簧与上部部件以及下部部件之间以能够装拆的方式连接。因此，弹簧与上部部件以及下部部件之间可拆卸的连接方式，能够使得当弹簧损坏时，对弹簧进行更换。
另外，在上述实施方式中，由于弹簧的数量为两个或多个。因此，多个弹簧的设置，能够使得平移式弹簧摩擦隔震支座具备更大的回复力，进而使得平移式弹簧摩擦隔震支座的自复位能力更强，有利于提高平移式弹簧摩擦隔震支座的隔震效果。
另外，在上述实施方式中，上部滑动平面以及下部滑动平面均形成为圆形。但是不限于此，上部滑动平面以及下部滑动平面也可以为其他形状，同样能够达到上述效果。
另外，在上述实施方式中，在上部滑动部与围壁的接触处的外表面包裹有用于缓冲上部滑动部与围壁之间碰撞的防碰撞隔层。但是不限于此，在上部滑动部与围壁的接触处的外表面也可以不设置防碰撞隔层，同样能够达到上述效果。但是，防碰撞隔层的设置，能够有效防止上部滑动部与围壁发生锈蚀污损，有利于延长平移式弹簧摩擦隔震支座的使用寿命。
另外，在上述实施方式中，围壁形成为圆环状，且围壁的上表面与平台部之间形成有活动间隙。围壁也可以形成为其他形状，只要设置合理即可。
另外，在上述实施方式中，弹簧的数量为两个或多个。但是不限于此，弹簧的具体数量不做局限，只要设置合理即可。
另外，本发明的平移式弹簧摩擦隔震支座，可以由上述的各种结构组合而成，同样能够发挥上述的效果。
最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照上述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，
具有上部部件和与所述上部部件配合的下部部件，
所述上部部件具有平台部和与所述平台部连接且位于所述平台部下方的上部滑动部，所述上部滑动部的下表面形成为上部滑动平面，
所述下部部件具有底座和与所述底座连接且位于所述底座上方的围壁，在所述底座的被所述围壁包围的上表面形成有与所述上部滑动平面接触的下部滑动平面，
在所述上部部件与所述下部部件配合时，所述上部滑动部位于所述围壁包围的空间中，在所述上部部件与所述下部部件之间连接有弹簧，且所述弹簧位于所述围壁的外围。
2.根据权利要求1所述的平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，所述弹簧以沿着纵向延伸的方式设置在所述平台部与所述底座之间。
3.根据权利要求1所述的平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，在所述平台部的下表面形成有沿着纵向延伸的伸出端，所述弹簧以沿着横向延伸的方式设置在所述伸出端与所述围壁之间。
4.根据权利要求2或3所述的平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，在所述弹簧的弹簧丝的外表面包裹有用于隔绝空气的防锈隔层。
5.根据权利要求2所述的平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，当所述上部滑动平面相对于所述下部滑动平面发生滑动时，所述弹簧的回复力呈非线性。
6.根据权利要求5所述的平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，所述上部滑动平面以及所述下部滑动平面均形成为圆形。
7.根据权利要求6所述的平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，在所述上部滑动部与所述围壁的接触处的外表面包裹有用于缓冲所述上部滑动部与所述围壁之间碰撞的防碰撞隔层。
8.根据权利要求7所述的平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，所述围壁形成为圆环状，且所述围壁的上表面与所述平台部之间形成有活动间隙。
9.根据权利要求1所述的平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，所述弹簧与所述上部部件以及所述下部部件之间以能够装拆的方式连接。
10.根据权利要求8所述的平移式弹簧摩擦隔震支座，其特征在于，所述弹簧的数量为两个或多个。
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