CN109811897A - 一种摇摆式抗拔自复位隔震支座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，包括上部承台、下部承台、碟形弹簧和弹簧复位钢片；上部承台的中央设有球头支架，球头支架竖直安装在下部承台的承槽内；球头支架的两侧对称设有碟形弹簧，且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，在无地震作用下，起到支撑作用，对地基均匀传递上部结构的压力。在地震作用下，建筑物整体产生摇摆，消耗地震能量。同时上部承台的球头支架在摇摆时挤压EPE材料，EPE材料通过形变释放能量，避免隔震支座受到损坏，保证了支座的完整性。当地震作用结束后，利用建筑本身的重力和碟形弹簧的扭力，使得建筑物重新复位。
Description
技术领域
本发明属于土木工程领域，具体涉及一种摇摆式抗拔自复位隔震支座。
背景技术
传统建筑的抗震是依靠对提高建筑物本身的强度、刚度、延性等抗震性能来保证建筑物的安全以及防止倒塌。
1972年美籍华人姚志平提出在建筑工程中引入结构振动控制技术。结构振动控制技术指在建筑结构的某个特殊部位安装控制系统、装置或者施加外力，调整建筑物的动力特性，达到减小建筑物动力反应的效果。
目前的摇摆型隔震支座存在因摇摆幅度过大后不能有效复位，产生倾覆的危险。因此，如何设计一种抗震效果的抗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摇摆式抗拔自复位隔震支座。本发明的隔震支座在地震作用下，建筑物整体产生摇摆，消耗地震能，且能有效复位抗震支座的结构，有效防倾覆，抗震效果好。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，包括上部承台、下部承台、碟形弹簧和弹簧复位钢片；所述上部承台的中央设有球头支架，所述球头支架竖直安装在下部承台的承槽内；所述球头支架的两侧对称设有碟形弹簧，且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外六角螺杆，所述碟形弹簧套设在外六角螺杆上。
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外六角螺杆穿过的通孔。
弹簧复位钢片具有高强度，有效连接上部承台和下部承台，对上部结构起到一定的支承作用；并且在地震作用下保证了碟形弹簧的完整性的同时，为支座的复位提供一定的扭力。
作为上述实施例的进一步改进，所述球头支架包括球头和球头连杆；所述承槽包括球碗和球碗上部的豁口槽；所述球头设在球碗内，且球碗与球头大小匹配；所述球头连杆设于豁口槽内，且豁口槽和球头连杆之间具有缝隙，两者的缝隙之间填充有EPE填充料。EPE填充料均匀填充布置在下部承台的豁口槽，其竖向范围不超过下部承台顶部。
作为上述实施例的进一步改进，所述下部承台由结构相同的两个承台组成，分别记为左下部承台和右下部承台；左下部承台和右下部承台连接后组成完整承槽。
作为上述实施例的进一步改进，所述左下部承台和右下部承台通过对拉螺杆连接固定。下部承台是由两部分对称结构构成，是为了方便将上部承台底部的球形底座嵌入下部承台内，对拉螺杆将下部承台的两部分对称结构连接成一个整体。
作为上述实施例的进一步改进，所述球头上涂有聚四氟乙烯涂料。聚四氟乙烯涂料具有一定的摩擦系数，在地震时因为球头和下部支座之间相对运动产生摩擦耗能。
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，产生并联效果，增强抗震能力。
作为上述实施例的进一步改进，所述下部承台下方安装有底板。设置底板使得下部承台能有更好的整体性，保证结构在竖向受力时，减小对对拉螺杆的竖向剪切和保证下部结构的整体稳定性。
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。
在地震时，支座受到外力作用，上部承台产生摇摆。涂抹有聚四氟乙烯涂料的球头支架和下部承台之间因为相对运动产生摩擦耗能，与此同时EPE材料受到挤压释放能量，这两个过程避免了支座内部结构之间的直接接触，保证了支座内部的完整性。上部承台摇摆耗能的同时，弹簧复位钢片和碟形弹簧组受到负载，储蓄一定的势能，为支座的复位提供恢复力，支撑结构在地震后恢复原位。
有益效果
本发明的隔震支座，在无地震作用下，起到支撑作用，对地基均匀传递上部结构的压力。
在地震作用下，建筑物整体产生摇摆，消耗地震能量。同时上部承台的球头支架颈部的球头连杆在摇摆时挤压EPE材料，EPE材料通过形变释放能量，避免隔震支座受到损坏，保证了支座的完整性。
当地震作用结束后，利用建筑本身的重力、弹簧复位钢片和碟形弹簧的扭力，使得建筑物重新复位。
在地震作用后，隔震支座可能会受到一定的损伤。一般情况下只需要更换损坏的零部件即可，维修方便，减少浪费。
本发明抗倾覆、抗拔，隔震效果明显，且结构简单、造价低廉、易于推广。
附图说明
图１为本发明的摇摆式抗拔自复位隔震支座的俯视图；
图2为本发明的摇摆式抗拔自复位隔震支座在1-1面的剖视图；
图3为本发明的摇摆式抗拔自复位隔震支座在2-2面的剖视图；
图4为本发明的弹簧复位钢片的示意图；
其中，1-上部承台，2- EPE填充料，3-外六角连接螺杆，4-碟形弹簧，5-弹簧复位钢片，6-对拉螺杆，7-底板，8-聚四氟乙烯涂料层，9-下部承台，91-左下部承台，92-右下部承台，10-球头支架。
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1-4所示，是本发明的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，包括上部承台1、下部承台9、碟形弹簧4和弹簧复位钢片5；上部承台1的中央设有球头支架10，球头支架10竖直安装在下部承台9的承槽内；球头支架10的两侧对称设有碟形弹簧4，且碟形弹簧4安装在上部承台1和下部承台9之间，碟形弹簧4上设有弹簧复位钢片5。
作为上述实施例的进一步改进，上部承台1和下部承台9之间设有外六角螺杆3，碟形弹簧4套设在外六角螺杆3上。
作为上述实施例的进一步改进，弹簧复位钢片5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5整体呈S形设置；弹簧复位钢片5的三条横边分别位于碟形弹簧4的上部、中部和底部，竖边贴紧碟形弹簧4的侧壁；弹簧复位钢片5的中央设有供外六角螺杆3穿过的通孔。
弹簧复位钢片具有高强度，有效连接上部承台和下部承台，对上部结构起到一定的支承作用；并且在地震作用下保证了碟形弹簧的完整性的同时，为支座的复位提供一定的扭力。
作为上述实施例的进一步改进，球头支架10包括球头和球头连杆；承槽包括球碗和球碗上部的豁口槽；球头设在球碗内，且球碗与球头大小匹配；球头连杆设于豁口槽内，且豁口槽和球头连杆之间具有缝隙，两者的缝隙之间填充有EPE填充料2。EPE填充料2均匀填充布置在下部承台9的豁口槽，其竖向范围不超过下部承台9顶部。
作为上述实施例的进一步改进，下部承台9由结构相同的两个承台组成，分别记为左下部承台91和右下部承台92；左下部承台91和右下部承台92连接后组成完整承槽。
作为上述实施例的进一步改进，左下部承台91和右下部承台92通过对拉螺杆6连接固定。下部承台9是由两部分对称结构构成，是为了方便将上部承台1底部的球形底座嵌入下部承台9内，对拉螺杆6将下部承台9的两部分对称结构连接成一个整体。
作为上述实施例的进一步改进，球头上涂有聚四氟乙烯涂料，形成聚四氟乙烯涂料层8。聚四氟乙烯涂料具有一定的摩擦系数，在地震时因为球头和下部支座之间相对运动产生摩擦耗能。
作为上述实施例的进一步改进，上部承台1和下部承台9之间设有4组碟形弹簧4，产生并联效果，增强抗震能力。
作为上述实施例的进一步改进，下部承台9下方安装有底板7。设置底板7使得下部承台9能有更好的整体性，保证结构在竖向受力时，减小对对拉螺杆6的竖向剪切和保证下部结构的整体稳定性。
作为上述实施例的进一步改进，下部承台9和底板7之间通过强力螺栓固定连接。
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)
1.一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，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；所述上部承台的中央设有球头支架，所述球头支架竖直安装在下部承台的承槽内；所述球头支架的两侧对称设有碟形弹簧，且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所述的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，其特征在于：所述上部承台和下部承台之间设有外六角螺杆，所述碟形弹簧套设在外六角螺杆上。
3.根据权利要求2所述的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，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外六角螺杆穿过的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，其特征在于：所述球头支架包括球头和球头连杆；所述承槽包括球碗和球碗上部的豁口槽；所述球头设在球碗内，且球碗与球头大小匹配；所述球头连杆设于豁口槽内，且豁口槽和球头连杆之间具有缝隙，两者的缝隙之间填充有EPE填充料。
5.根据权利要求4所述的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，其特征在于：所述下部承台由结构相同的两个承台组成，分别记为左下部承台和右下部承台；左下部承台和右下部承台连接后组成完整承槽。
6.根据权利要求5所述的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，其特征在于：所述左下部承台和右下部承台通过对拉螺杆连接固定。
7.根据权利要求4所述的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，其特征在于：所述球头上涂有聚四氟乙烯涂料。
8.根据权利要求1所述的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，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所述的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，其特征在于：所述下部承台下方安装有底板。
10.根据权利要求1所述的一种摇摆式抗拔自复位隔震支座，其特征在于：所述下部承台和底板之间通过螺栓固定连接。
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