CN113969688A - 一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座 - Google Patents

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朱丽华
张涛
刘海林
孟龙飞
韩希
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    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids

Abstract

本发明公开了一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，包括上支座板(1)，下支座板(8)，以及设置在两个支座板之间的竖向隔震构件，所述竖向隔震构件与上支座板(1)光滑接触，所述竖向隔震构件与下支座板(8)接触处设置有摩擦材料，所述两个支座板之间的周向上通过抗拔弹簧(5)连接。本发明针对三维地震作用对建筑结构以及桥梁结构产生的危害问题，在摩擦摆的基础上合理的增加碟形弹簧和抗拔弹簧，使支座在原有水平隔震性能的基础上，具有一定的抗拔能力和足够的竖向隔震性能。

Description

一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座
技术领域
本发明属于建筑隔震支座领域，具体涉及一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座。
背景技术
地震是人类无法避免的一种自然灾害，自古至今地震造成的人员伤亡和经济损失多源于建筑物倒塌所致。基础隔震技术的使用使建筑在地震中不倒塌真正成为可能，使其成为减轻地震灾害最有效的手段之一。基础隔震的基本思想是在基础和上部结构之间设置具有足够可靠性的柔性隔震层，以延长结构自振周期和增加阻尼来减少地震能量向上部结构传递。
目前常用的隔震装置有橡胶支座和摩擦支座两大类。摩擦摆支座是1985年被加州大学伯克利分校的Zayas等人研发，其隔震消能原理是利用摩擦滑移层延长结构的自振周期，以大幅度减少地震作用产生的结构动力放大效应。同时，摩擦摆的滑动面与滑块之间的摩擦可有效消耗地震能量，减少了结构地震输入。
尽管摩擦摆支座具有高效隔离水平地震作用的能力，但是它的竖向隔震能力较弱并且不能承担竖向拉拔力，这极大的限制了摩擦摆支座的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的技术不足，提供了一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座。本发明通过在摩擦摆支座的基础上加入碟形弹簧，增强了支座的竖向隔震能力，使得本支座能够有效的隔离水平方向和竖向地震作用。同时，本发明通过在上支座板和下支座板之间设置有四根弹簧，解决了摩擦摆支座不能承担竖向拉拔力的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：
一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，包括上支座板，下支座板，以及设置在两个支座板之间的竖向隔震构件，所述竖向隔震构件与上支座板光滑接触，所述竖向隔震构件与下支座板接触处设置有摩擦材料，所述两个支座板之间的四周连接有抗拔弹簧。
本发明进一步的改进在于，所述竖向隔震构件包括滑块上部，滑块下部，与滑块下部设置相连的套筒、设置在滑块上部与滑块下部之间且在套筒内的碟形弹簧，滑块上部与上支座板光滑接触，滑块下部与下支座板接触。
本发明进一步的改进在于，所述滑块下部和滑块上部与碟形弹簧相连方式均为其凸出圆柱体插入碟形弹簧内径中。
本发明进一步的改进在于，所述上支座板下端一面设有第一曲面，滑块上部上端一面设有第二曲面，通过第一曲面和第二曲面的配合，使滑块上部能相对上支座板转动。
本发明进一步的改进在于，滑块下部下端一面设有第三曲面，下支座板上端一面设有第四曲面，通过第三曲面和第四曲面的配合，使滑块下部能相对于下支座板滑动，所述摩擦材料为聚四氟乙烯材料，附在第三曲面上。
本发明进一步的改进在于，所述套筒内壁贴有阻尼材料。
本发明进一步的改进在于，所述下支座板边缘内侧设置有限位环，防止滑块下部滑落下支座板。
本发明进一步的改进在于，所述两个支座板间连有的抗拔弹簧共有四个，其均匀分布于两个支座板之间。
本发明至少具有如下有益的技术效果：
本发明的抗拔型三维隔震摩擦摆支座，具有三维隔震能力。常规的摩擦摆支座，竖向隔震能力较弱。当竖向地震动发生时，支座及结构将发生较大的损害。本发明的隔震支座，通过竖向碟形弹簧，提供较小的竖向刚度，给结构提供较强的竖向隔震能力。
本发明的抗拔型三维隔震摩擦摆支座，具有抗拔能力。常规摩擦摆支座在发生水平位移时，由于没有抗拔装置，不能提供竖向拉力，维持支座稳定，支座容易发生倾覆，导致支座隔震失效，引起隔震结构损坏。本发明的抗拔弹簧可以抗拔的同时也可以增强其自复位能力。
附图说明
图1为本发明所提供的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座的剖视图。
图2为本发明所提供的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座摆动状态下的剖视图。
图3为本发明所提供的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座竖向隔震构件细部图。
图4为本发明所提供的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座的俯视图。
图中，1、上支座板，2、滑块上部，3、碟形弹簧，4、滑块下部，5、抗拔弹簧，6、套筒，7、阻尼材料，8、下支座板。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1-图4所示，本发明公开了一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，包括上支座板1，上支座板1的下端一面设有第一曲面，上支座板1下方设有竖向隔震构件图3，竖向隔震构件图3下方设有下支座板8，下支座板8上端一面设有第四曲面，上支座板1和下支座板8之间设有抗拔弹簧5。
具体的，如图1、3所示，竖向隔震构件包括滑块上部2，滑块上部2上端一面设有第二曲面，滑块上部2下端圆柱体插入碟形弹簧3上部的中心孔内，碟形弹簧3下部则被插于滑块下部4的上端圆柱体内，滑块下部4下端一面设有第三曲面，滑块下部4上方连有套筒6，套筒6内侧贴有阻尼材料7，其作用为填充套筒6与碟形弹簧3之间的空隙，碟形弹簧3与套筒6之所以要留空隙是因为碟形弹簧3横向变形之后需要一定的空间。
具体的，第一曲面和第二曲面的曲率半径相同，第三曲面和第四曲面的曲率半径相同。
具体的，上支座板1上端与建筑或桥梁上部结构相连，上支座板1下端的第一曲面与滑块上部2上端的第二曲面为转动接触，此接触使得上部结构在震动中能保持水平。
具体的：滑块上部2与碟形弹簧3、滑块下部4、套筒6、阻尼材料7组成的竖向隔震构件利用碟形弹簧3的变刚度特性以及耗能能力来隔离竖向震动，且竖向隔震构件在滑动中是为一体滑动，等同于摩擦摆支座中的滑块。
具体的，滑块下部4下端的第三曲面与下支座板8上端的第四曲面为滑动接触，滑块下部4下端的第三曲面附有摩擦材料聚四氟乙烯，滑块下部4下端的第三曲面与下支座板8上端的第四曲面在通过滑动摩擦消耗水平地震能量，达到隔离水平地震的目的。
具体的，上支座板1和下支座板8之间的抗拔弹簧5用于承担竖向拉拔力，使得上部结构受到竖向拉拔力时不至于使支座失效且能够增强支座的自恢复性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，其特征在于，包括上支座板(1)，下支座板(8)，以及设置在两个支座板之间的竖向隔震构件，所述竖向隔震构件与上支座板(1)光滑接触，所述竖向隔震构件与下支座板(8)接触处设置有摩擦材料，所述两个支座板之间的四周连接有抗拔弹簧(5)。
2.根据权利要求1所述的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，其特征在于，所述竖向隔震构件包括滑块上部(2)，滑块下部(4)，与滑块下部(4)设置相连的套筒(6)、设置在滑块上部(2)与滑块下部(4)之间且在套筒(6)内的碟形弹簧(3)，滑块上部(2)与上支座板(1)光滑接触，滑块下部(4)与下支座板(8)接触。
3.根据权利要求2所述的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，其特征在于，所述滑块下部(4)和滑块上部(2)与碟形弹簧(3)相连方式均为其凸出圆柱体插入碟形弹簧(3)内径中。
4.根据权利要求1所述的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，其特征在于，所述上支座板(1)下端一面设有第一曲面，滑块上部(2)上端一面设有第二曲面，通过第一曲面和第二曲面的配合，使滑块上部(2)能相对上支座板(1)转动。
5.根据权利要求4所述的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，其特征在于，滑块下部(4)下端一面设有第三曲面，下支座板(8)上端一面设有第四曲面，通过第三曲面和第四曲面的配合，使滑块下部(4)能相对于下支座板(8)滑动，所述摩擦材料为聚四氟乙烯材料，附在第三曲面上。
6.根据权利要求2所述的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，其特征在于，所述套筒(6)内壁贴有阻尼材料(7)。
7.根据权利要求2所述的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，其特征在于，所述下支座板(8)边缘内侧设置有限位环，防止滑块下部(4)滑落下支座板(8)。
8.根据权利要求1所述的一种抗拔型三维隔震摩擦摆支座，其特征在于，所述两个支座板间连有的抗拔弹簧(5)共有四个，其均匀分布于两个支座板之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115538636A (zh) * 2022-10-12 2022-12-30 衡水震泰隔震器材有限公司 一种防分离摩擦摆隔震支座
CN117488967A (zh) * 2023-09-27 2024-02-02 中国建筑第八工程局有限公司 一种建筑抗震基座结构

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