CN109811896A - 一种摩擦耗能型缓冲隔震支座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，包括上部承台、下部承台、碟形弹簧和弹簧复位钢片；上部承台和下部承台之间设有方形钢块；方形钢块的上下底面上均设有摩擦板，且摩擦板和上部承台、下部承台之间无缝连接，方形钢块和摩擦板的两侧还依次设有填充块和限位块；限位块的外侧为碟形弹簧，碟形弹簧安装在上部承台和下部承台之间，碟形弹簧上设有弹簧复位钢片。本发明的隔震支座能够使上部结构在地震时产生适当摇摆，利用摩擦耗散能量。当地震作用结束后，由于结构自重产生的恢复力和碟形弹簧扭力使上部结构自定复位。
Description
技术领域
本发明属于土木工程领域，具体涉及一种摩擦耗能型缓冲隔震支座。
背景技术
被动控制隔震方法一般是在建筑结构中设置用于耗能的非结构性构件，在地震来临时耗能装置之间产生往复运动，达到耗散能量的目的。被动控制隔震方法原理简单，隔震构件易于生产，造价低廉，维修便捷，在很多实际工程中已经得到应用。
目前的隔震支座主要有橡胶支座和钢支座两大类，橡胶支座抗剪切能力差且对于橡胶要求高，而高强橡胶研发成本昂贵；钢支座抗拉性能较差，而且现有技术中隔震支座通常都不具有自复位功能。因此，设计一款可复位的隔震支座是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种摩擦耗能型缓冲隔震支座。本发明的隔震支座能够使上部结构在地震时产生适当摇摆，利用摩擦耗散能量。当地震作用结束后，由于结构自重产生的恢复力和碟形弹簧扭力使上部结构自定复位。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，包括上部承台、下部承台、碟形弹簧和弹簧复位钢片；所述上部承台和下部承台之间设有方形钢块；所述方形钢块的上下底面上均设有摩擦板，且摩擦板和上部承台、下部承台之间无缝连接，所述方形钢块和摩擦板的两侧还依次设有填充块和限位块；所述限位块的外侧为碟形弹簧，所述碟形弹簧安装在上部承台和下部承台之间，所述碟形弹簧上设有弹簧复位钢片。
作为上述实施例的进一步改进，所述上部承台和下部承台之间设有螺杆，所述碟形弹簧套设在螺杆上，两端利用螺帽固定。
作为上述实施例的进一步改进，所述弹簧复位钢片包括三条平行设置的横边和两条竖边，两条竖边用于连接三条横边，且两条竖边位于三条横边的两侧，使弹簧复位钢片整体呈S形设置；所述弹簧复位钢片的三条横边分别位于碟形弹簧的上部、中部和底部，竖边贴紧碟形弹簧的侧壁；所述弹簧复位钢片的中央设有供螺杆穿过的通孔。利用弹簧复位钢片连接上部承台和下部承台，起到支撑作用，在弹簧复位钢片内布置碟形弹簧组。弹簧复位钢片既可以连接上部承台和下部承台，起到支撑作用，又因为其独特的S形构造，起到一定的回弹复位作用。其上中下三层中部设有孔洞，可穿套高强外六角螺栓，使上部承台、弹簧复位钢片、碟形弹簧、下部承台连接为一个整体。
作为上述实施例的进一步改进，所述摩擦板为聚四氟乙烯板，所述聚四氟乙烯板共两块，分别布置在上部承台和方形钢块、方形钢块和下部承台之间。
作为上述实施例的进一步改进，所述方形钢块是纯钢制长方体块，上下底面的形状、面积和聚四氟乙烯板对应匹配。
作为上述实施例的进一步改进，所述限位块分别焊接在上部承台和下部承台上。为避免在地震时制作内部相对运动的唯一过大，限位板焊接在上部承台和下部承台上。
作为上述实施例的进一步改进，所述碟形弹簧对称安装在上部承台和下部承台之间。
作为上述实施例的进一步改进，所述上部承台和下部承台之间设有4组碟形弹簧。
作为上述实施例的进一步改进，所述填充块为EPE填充块。EPE材料柔性好、质量轻、能够通过变形吸收外部力能量，有很好的缓震效果。
作为上述实施例的进一步改进，所述EPE填充块均匀填充至方形钢块、聚四氟乙烯板和限位板之间，厚度为2cm，宽度为2cm。
作为上述实施例的进一步改进，所述下部承台和底板之间通过螺栓固定连接。
本发明的摩擦耗能型缓冲隔震支座基本原理是：将隔震支座布置在结构柱下部，将上部结构和地基、基础隔开，延长了上部结构的自振周期，和地震的卓越周期错开，确保了上部结构的安全。
有益效果
本发明的隔震支座，在不遭受地震作用时，摩擦耗能型缓冲隔震支座起到支撑作用，传递上部建筑对地基产生的荷载。
大风荷载或小震荷载作用下，隔震支座内部产生相对滑动，通过承台、聚四氟乙烯板、方形钢块之间摩擦耗能。
在地震作用较大时，限位板避免了支座内部结构之间相对位移过大，保证了支座实用的安全性。
EPE材料在地震作用下被钢块挤压产生破坏，释放地震能量的同时，避免了支座内部结构之间的直接碰撞，保证了支座的完整性。
在地震作用后，上部建筑物的自身重力和碟形弹簧组的扭力为建筑物的复位提供恢复力。
可以通过更改方形钢块尺寸、碟形弹簧数量满足不同的阻尼要求。
本发明可以应用于建筑工程、铁路工程中。其减震隔震效果明显。本发明相较于传统隔震支座，采用易得的弹簧、EPE填充料等材料，使整体造价低廉、且抗剪切能力较强、可复位。
附图说明
图１为本发明的摩擦耗能型缓冲隔震支座的剖视图；
图2为本发明的摩擦耗能型缓冲隔震支座在1-1面的剖开后的俯视图；
图3为本发明的弹簧复位钢片的示意图；
其中，1-上部承台，2-摩擦板，3-EPE填充块，4-方形钢块，5-限位块，6-碟形弹簧，7-弹簧复位钢片，8-对拉螺杆，7-底板，8-下部承台，9-螺杆。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如附图1-3所示，是本发明的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，包括上部承台1、下部承台8、碟形弹簧6和弹簧复位钢片7；所述上部承台1和下部承台8之间设有方形钢块4；所述方形钢块4的上下底面上均设有摩擦板2，且摩擦板2和上部承台1、下部承台8之间无缝连接，所述方形钢块4和摩擦板2的两侧还依次设有填充块3和限位块5；所述限位块5的外侧为碟形弹簧6，所述碟形弹簧6安装在上部承台1和下部承台8之间，所述碟形弹簧6上设有弹簧复位钢片7。
作为上述实施例的进一步改进，所述上部承台1和下部承台8之间设有螺杆9，所述碟形弹簧6套设在螺杆9上，两端利用螺帽固定。
作为上述实施例的进一步改进，所述弹簧复位钢片7包括三条平行设置的横边和两条竖边，两条竖边用于连接三条横边，且两条竖边位于三条横边的两侧，使弹簧复位钢片7整体呈S形设置；所述弹簧复位钢片7的三条横边分别位于碟形弹簧6的上部、中部和底部，竖边贴紧碟形弹簧6的侧壁；所述弹簧复位钢片7的中央设有供螺杆穿过的通孔。利用弹簧复位钢片连接上部承台1和下部承台8，起到支撑作用，在S形固定钢板内布置碟形弹簧6组。弹簧复位钢片既可以连接上部承台和下部承台，起到支撑作用，又因为其独特的S形构造，起到一定的回弹复位作用。其上中下三层中部设有孔洞，可穿套高强外六角螺栓，使上部承台1、弹簧复位钢片7、碟形弹簧6、下部承台8连接为一个整体。
作为上述实施例的进一步改进，所述摩擦板2为聚四氟乙烯板，所述聚四氟乙烯板共两块，分别布置在上部承台1和方形钢块4、方形钢块4和下部承台8之间。
作为上述实施例的进一步改进，所述方形钢块4是纯钢制长方体块，上下底面的形状、面积和聚四氟乙烯板对应匹配。
作为上述实施例的进一步改进，所述限位块5分别焊接在上部承台1和下部承台8上。为避免在地震时支座内部相对运动的唯一过大，限位板焊接在上部承台1和下部承台8上。
作为上述实施例的进一步改进，所述碟形弹簧6对称安装在上部承台1和下部承台8之间。
作为上述实施例的进一步改进，所述上部承台1和下部承台8之间设有4组碟形弹簧6。
作为上述实施例的进一步改进，所述填充块为EPE填充块。EPE材料柔性好、质量轻、能够通过变形吸收外部力能量，有很好的缓震效果。
作为上述实施例的进一步改进，所述EPE填充块均匀填充至方形钢块4、聚四氟乙烯板和限位板之间，厚度为2cm，宽度为2cm，为过盈填充。
作为上述实施例的进一步改进，所述下部承台8和底板之间通过螺栓固定连接。
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，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征是：包括上部承台、下部承台、碟形弹簧和弹簧复位钢片；所述上部承台和下部承台之间设有方形钢块；所述方形钢块的上下底面上均设有摩擦板，且摩擦板和上部承台、下部承台之间无缝连接，所述方形钢块和摩擦板的两侧还依次设有填充块和限位块；所述限位块的外侧为碟形弹簧，所述碟形弹簧安装在上部承台和下部承台之间，所述碟形弹簧上设有弹簧复位钢片。
2.根据权利要求1所述的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征在于：所述上部承台和下部承台之间设有螺杆，所述碟形弹簧套设在螺杆上，两端利用螺帽固定。
3.根据权利要求2所述的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征在于：所述弹簧复位钢片包括三条平行设置的横边和两条竖边，两条竖边用于连接三条横边，且两条竖边位于三条横边的两侧，使弹簧复位钢片整体呈S形设置；所述弹簧复位钢片的三条横边分别位于碟形弹簧的上部、中部和底部，竖边贴紧碟形弹簧的侧壁；所述弹簧复位钢片的中央设有供螺杆穿过的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征在于：所述摩擦板为聚四氟乙烯板，所述聚四氟乙烯板共两块，分别布置在上部承台和方形钢块、方形钢块和下部承台之间。
5.根据权利要求4所述的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征在于：所述方形钢块是纯钢制长方体块，上下底面的形状、面积和聚四氟乙烯板对应匹配。
6.根据权利要求1所述的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征在于：所述限位块分别焊接在上部承台和下部承台上。
7.根据权利要求4所述的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征在于：所述碟形弹簧对称安装在上部承台和下部承台之间。
8.根据权利要求7所述的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征在于：所述上部承台和下部承台之间设有4组碟形弹簧。
9.根据权利要求1所述的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征在于：所述填充块为EPE填充块。
10.根据权利要求9所述的一种摩擦耗能型缓冲隔震支座，其特征在于：所述EPE填充块均匀填充至方形钢块、聚四氟乙烯板和限位板之间，厚度为2cm，宽度为2cm。
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| CN201910213649.4A CN109811896A (zh) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | 一种摩擦耗能型缓冲隔震支座 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111425040A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-17 | 东南大学 | 附加弹簧的摩擦阻尼器 |
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2019
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