CN113356668A - 一种新型可更换的剪力墙减震支座 - Google Patents

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董金凤
王玥
赵中伟
吴秀峰
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    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
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Abstract

本发明公开了一种新型可更换的剪力墙减震支座，所述减震支座上端安装有顶板，所述减震支座下端安装有底板，所述顶板与所述底板之间对称设置有球形支座，所述相对的两个球形支座之间设置有粘滞阻尼器，所述顶板下面中间位置安装有上连接板，所述底板上面中间位置安装有下连接板，所述上连接板与所述下连接板之间安装有加劲板橡胶支座及四组减震体系。粘滞阻尼器与顶板及底板上设置的球形支座采用球铰式连接，能够减弱水平地震作用下的损害，且拆卸方便；弹簧采用形状记忆合金材质，增强了弹簧的拉伸性能及自复位功能，进一步提高减震支座的耗能能力。

Description

一种新型可更换的剪力墙减震支座
技术领域
本发明属于基底隔震技术领域，特别涉及一种新型可更换的剪力墙减震支座。
背景技术
地震作用是高层建筑结构设计的主要参考因素，而剪力墙结构作为高层建筑最主要的结构形式，提升其抗震能力成为建筑结构抗震领域的热点问题。不同于传统的抗震设计方法，减震设计方法通过在剪力墙底部设置减震装置，将地震作用下建筑的变形、耗能及损伤控制在其内部，以吸收大部分地震能量、减少上部结构的损伤。
减震支座有很多不同类型，其中应用最为广泛的是橡胶支座，但普通橡胶支座没有明显的阻尼特性,使用寿命较短。与阻尼器配合使用的橡胶减震支座在水平地震作用下阻尼器易发生剪切破坏。同时支座中所应用的普通材质弹簧在较大的地震作用下易丧失恢复性能。这些都是亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型可更换的剪力墙减震支座，解决了大多数减震装置减震效果较差的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型可更换的剪力墙减震支座，包括减震支座，所述减震支座的上端安装有顶板，所述减震支座的下端安装有底板，所述顶板与所述底板之间对称设置有球形支座，所述相对的两个球形支座之间设置有粘滞阻尼器，所述粘滞阻尼器的底座及活塞杆顶部均为球形，且嵌入球形支座内部，所述顶板下面中间位置安装有上连接板，所述底板上面中间位置安装有下连接板，所述上连接板下表面开设有孔槽，所述孔槽横截面为圆形，所述下连接板上表面设置有柱形滑槽，所述上连接板与所述下连接板之间安装有加劲板橡胶支座及四组减震体系。
所述加劲板橡胶支座包括若干加劲板和橡胶层，所述加劲板与所述橡胶层交替安装，其中顶部橡胶层上表面设置有上封板，底部橡胶层下表面设置有下封板，所述上封板与所述上连接板固定连接，所述下封板与所述下连接板固定连接，所述加劲板和所述橡胶层四周设置有橡胶保护层，所述橡胶保护层分别与所述上封板和所述下封板粘接连接，所述加劲板由钢材料制成。
所述减震体系包括球形连接件、翼板、连接板件、减震弹簧、球形滑块和柱形滑槽，所述球形连接件下部与两块翼板焊接连接且上部嵌入上连接板开设的孔槽内，所述两个连接板件铰接于两块翼板之间，所述两个连接板件的另一端分别与两个球形滑块固定连接，所述球形滑块嵌入柱形滑槽内部，所述两个同侧连接板件之间安装有减震弹簧，所述减震弹簧与所述连接板件为焊接连接，所述减震弹簧与所述连接板件均为形状记忆合金材质。
本发明所述的一种新型可更换的剪力墙减震支座，其有益效果如下：
(1)桥梁在受到地震作用时，顶板带动粘滞阻尼器活塞上下往复运动，且粘滞阻尼器在球形支座之间多方位转动，避免在水平地震作用下粘滞阻尼器发生损坏，在竖向地震作用下，粘滞阻尼器利用其自身的阻尼特性，使振动快速衰减；同时顶板带动上连接板向下移动，此时加劲板橡胶支座利用自身的弹性性能吸收振动并发挥竖向耗能减震作用；同时球形连接件在上连接板开设的孔槽内多方位转动并带动翼板运动，随后翼板带动两个连接板件转动，从而推动球形滑块沿着柱形滑槽滑动，具有一定的缓冲作用，此时同组连接板件之间的减震弹簧被拉伸，利用减震弹簧的拉伸性能达到水平方向耗能减震作用，并且由于弹簧自身的复位功能使弹簧收缩并带动球形滑块向相靠近方向滑动，使装置进一步恢复原样；设置在加劲板橡胶支座周围四个方向的减震体系能进一步限制其过度变形。通过设置粘滞阻尼器、加劲板橡胶支座和减震体系多重减震结构，达到减震支座最大程度的减震效果。
(2)本发明中的连接板件和减震弹簧均采用形状记忆合金，形状记忆合金具有良好的塑性滞回性能，以此达到吸收和耗散地震能量的目的；与传统的弹簧相比，记忆合金弹簧具有较高的耗能能力和自复位能力，可以承受较大的地震作用并控制震后的残余变形。
(3)本发明中粘滞阻尼器及减震体系可拆卸、便于更换，大大地提高了减震支座的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提供的一种新型可更换的剪力墙减震支座装置整体结构示意图；
图2为本发明提供的一种新型可更换的剪力墙减震支座装置整体结构示意图另一视角图；
图3为本发明提供的一种新型可更换的剪力墙减震支座装置加劲板橡胶支座切面图；
图4为本发明提供的一种新型可更换的剪力墙减震支座装置减震体系放大图。
图1-图4中，1-减震支座，2-顶板，3-底板，4-粘滞阻尼器，5-上连接板，6-下连接板，7-加劲板橡胶支座，701-橡胶保护层，702-上封板，703-加劲板，704-橡胶层，705-下封板，8-减震体系，801-球形连接件，802-翼板，803-连接板件，804-减震弹簧，805-球形滑块，806-柱形滑槽，9-第一安装孔，10-第二安装孔，11-球形支座，12-孔槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明作进一步的详细说明。
如图1-图4所示，所述减震支座1的上端安装有顶板2，所述减震支座1的下端安装有底板3，所述顶板2与所述底板3之间对称设置有球形支座11，所述相对的两个球形支座11之间设置有粘滞阻尼器4，所述粘滞阻尼器4的底座及活塞杆顶部均为球形，且嵌入球形支座11内部，当地震发生时，利用粘滞阻尼器4自身的阻尼特性，使振动快速衰减，并且粘滞阻尼器4在球形支座11内多方位转动，避免在水平地震作用下发生脆性破坏。
所述顶板2下面中间位置安装有上连接板5，所述底板3上面中间位置安装有下连接板6，所述上连接板5下表面开设有孔槽12，所述孔槽12横截面为圆形，所述下连接板6上表面设置有柱形滑槽806，所述上连接板5与所述下连接板6之间安装有加劲板橡胶支座7及四组减震体系8，设置在加劲板橡胶支座7周围四个方向的减震体系8能进一步限制其过度变形。
所述加劲板橡胶支座7包括若干加劲板703和橡胶层704，所述加劲板703与所述橡胶层704交替安装，并选用强度较高的溶剂胶进行冷粘，其中顶部橡胶层704上表面设置有上封板702，底部橡胶层704下表面设置有下封板705，所述上封板702与所述上连接板5固定连接，所述下封板705与所述下连接板6固定连接，所述加劲板703和所述橡胶层704四周设置橡胶保护层701，所述橡胶保护层701分别与所述上封板702和所述下封板705粘接连接，所述加劲板703由钢材料制成，加劲板橡胶支座7利用自身的弹性性能吸收振动并发挥竖向耗能减震作用。
所述减震体系8包括球形连接件801、翼板802、连接板件803、减震弹簧804、球形滑块805和柱形滑槽806，所述球形连接件801下部与两块翼板802焊接连接且上部嵌入上连接板5开设的孔槽12内，所述两个连接板件803铰接于两块翼板802之间，所述两个连接板件803的另一端分别与两个球形滑块805固定连接，所述球形滑块805嵌入柱形滑槽806内部，所述两个同侧连接板件803之间安装有减震弹簧804，所述减震弹簧804与连接板件803为焊接连接，受到地震作用时，球形滑块805沿着柱形滑槽806滑动，提供一定的缓冲力，同时减震弹簧804被拉伸，利用减震弹簧804的拉伸性能及自复位功能进一步的达到耗能减震作用，所述连接板件803和减震弹簧804均为形状记忆合金材质，具有较高的耗能能力和自复位能力，可以承受较大的地震作用并控制震后的残余变形。
本发明一种新型可更换的剪力墙减震支座的使用过程为，
首先将顶板2通过第一安装孔9固定在剪力墙底部，将底板3通过第二安装孔10固定在下部结构，当减震支座1受到外力作用时，顶板2向下移动并带动粘滞阻尼器4的活塞上下往复运动，同时粘滞阻尼器4在球形支座11中多方位转动；上连接板5随着顶板2的向下移动，给加劲板橡胶支座7施加竖向力；同时球形连接件801在上连接板5开设的孔槽12内多方位转动并带动翼板802运动，随后翼板802带动两个连接板件803转动，从而推动球形滑块805沿着柱形滑槽806滑动，此时同组连接板件803之间的减震弹簧804被拉伸。
本发明上述实施方式不限于如此，凡是各种根据本发明上述内容，在不脱离本发明基本指导思想的前提之下，应用本领域范围之内的普通技术手段和知识，对本发明所述结构及所用材料进行其他各种形式的修改、替换和改变，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型可更换的剪力墙减震支座，其特征在于：包括减震支座(1)，所述减震支座(1)的上端安装有顶板(2)，所述减震支座(1)的下端安装有底板(3)，所述顶板(2)与所述底板(3)之间对称设置有球形支座(11)，所述相对的两个球形支座(11)之间设置有粘滞阻尼器(4)，所述粘滞阻尼器(4)的底座及活塞杆顶部均为球形，且嵌入球形支座(11)内部，所述顶板(2)下面中间位置安装有上连接板(5)，所述底板(3)上面中间位置安装有下连接板(6)，所述上连接板(5)下表面开设有孔槽(12)，所述孔槽(12)横截面为圆形，所述下连接板(6)上表面设置有柱形滑槽(806)，所述上连接板(5)与所述下连接板(6)之间安装有加劲板橡胶支座(7)及四组减震体系(8)。
2.根据权利要求1所述的一种新型可更换的剪力墙减震支座，其特征在于：所述加劲板橡胶支座(7)包括若干加劲板(703)和橡胶层(704)，所述加劲板(703)与所述橡胶层(704)交替安装，其中顶部橡胶层(704)上表面设置有上封板(702)，底部橡胶层(704)下表面设置有下封板(705)，所述上封板(702)与所述上连接板(5)固定连接，所述下封板(705)与所述下连接板(6)固定连接，所述加劲板(703)和所述橡胶层(704)四周设置有橡胶保护层(701)，所述橡胶保护层(701)分别与所述上封板(702)和所述下封板(705)粘接连接，所述加劲板(703)由钢材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种新型可更换的剪力墙减震支座，其特征在于：所述减震体系(8)包括球形连接件(801)、翼板(802)、连接板件(803)、减震弹簧(804)、球形滑块(805)和柱形滑槽(806)，所述球形连接件(801)下部与两块翼板(802)焊接连接且上部嵌入上连接板(5)开设的孔槽(12)内，所述两个连接板件(803)铰接于两块翼板(802)之间，所述两个连接板件(803)的另一端分别与两个球形滑块(805)固定连接，所述球形滑块(805)嵌入柱形滑槽(806)内部，所述两个同侧连接板件(803)之间安装有减震弹簧(804)，所述减震弹簧(804)与所述连接板件(803)为焊接连接，所述减震弹簧(804)与所述连接板件(803)均为形状记忆合金材质。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114033062A (zh) * 2021-11-30 2022-02-11 深圳大学 自复位多向隔震支座
CN114606854A (zh) * 2021-12-17 2022-06-10 中铁二院工程集团有限责任公司 桥梁高墩防屈曲支撑

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