CN201901843U - 抗拔型三重摩擦摆型隔震支座 - Google Patents
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Abstract
一种抗拔型三重摩擦摆型隔震支座，包括下部凹形支承基座、上部凹形盖板及设置在所述下部凹形支承基座与所述上部凹形盖板之间的中间滑动块。所述中间滑动块包括第一中间滑动块、第二中间滑动块及第三中间滑动块，所述第二中间滑动块的上表面与所述上部凹形盖板的下表凹面可相对滑动地接触，所述第三滑动块的下表面与所述下部凹形支承基座的上表凹面可相对滑动地接触，所述第一中间滑动块相对固定地设置在所述第三滑动块上，所述第一滑动块的上表面与所述第二滑动块的下表面可相对滑动地接触。本实用新型的抗拔型三重摩擦摆型隔震支座采用三个中间滑动块，三个中间滑动块单独滑动或共同滑动可适用不同的震动情况，使得抗拔型三重摩擦摆型隔震支座的应用范围更广，适用性更高。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及建筑工程、桥梁工程领域，尤其涉及一种用于建筑、桥梁工程结构的隔震支座。
【背景技术】
在建筑结构设计中，设置隔震、减震支座能够有效地减轻地震灾害带来的伤害。按照国家标准GB50011-2001《建筑抗震设计规范》的要求，通常采用橡胶隔震支座作为隔震装置，现有的隔震装置一般包括叠层橡胶及设置在叠层橡胶上下的上隔板、下隔板，上下隔板分别通过上下连接板与建筑构件连接。
摩擦摆型隔震支座是将建筑物支撑在一个内凹弧面上，当建筑物在水平地震作用下偏离平衡位置时，它的重力开始提供恢复力。与在我国大量使用的叠层橡胶隔震支座相比，这种摩擦摆型隔震支座的一个显著特点是其隔震周期几乎只与弧面的半径有关，与上部结构的重量无关。使用摩擦摆型隔震支座，只要选择合适的弧面半径，就可以获得希望的振动周期。
关于摩擦摆型隔震支座，也曾设计过许多优秀的技术方案，例如由北京工业大学申请的第200910222561.5号发明专利申请公开的“摩擦摆弓型弹簧钢板隔震支座”，庄勋任申请的第200820102845.1号实用新型专利“隔震支承垫”等。然而，上述这两种摩擦摆型隔震支座由于技术参数单一，故而只能在设定的工况下工作。
【实用新型内容】
有鉴于此，本实用新型提供一种可适应不同工况的抗拔型三重摩擦摆型隔震支座。
一种抗拔型三重摩擦摆型隔震支座，包括下部凹形支承基座、上部凹形盖板及设置在所述下部凹形支承基座与所述上部凹形盖板之间的中间滑动块。所述中间滑动块包括第一中间滑动块、第二中间滑动块及第三中间滑动块，所述第二中间滑动块的上表面与所述上部凹形盖板的下表凹面可相对滑动地接触，所述第三滑动块的下表面与所述下部凹形支承基座的上表凹面可相对滑动地接触，所述第一中间滑动块相对固定地设置在所述第三滑动块上，所述第一滑动块的上表面与所述第二滑动块的下表面可相对滑动地接触。
优选地，所述上部凹形盖板的下表凹面及所述下部凹形支承基座的上表凹面具有第一涂层，所述第二中间滑块的下表面具有第二涂层，所述第一涂层的摩擦系数大于所述第二涂层的摩擦系数不同。
优选地，所述第一涂层及所述第二涂层的表面为具有预设弧度的弧形面。
优选地，所述隔震支座还包括弹簧，所述弹簧分别在竖向连接所述下部凹形支承基座与所述上部凹形盖板的四个角。
本实用新型的抗拔型三重摩擦摆型隔震支座采用三个中间滑动块，三个中间滑动块单独滑动或共同滑动可适用不同的震动情况，使得抗拔型三重摩擦摆型隔震支座的应用范围更广，适用性更高。
【附图说明】
图1为本实用新型的优选实施例隔震支座的结构示意图。
图2为图1中的隔震支座在小震情况下的结构变形示意图。
图3为图1中的隔震支座在中震或大震情况下的结构变形示意图。
【具体实施方式】
为了更好地理解本实用新型，以下将结合具体实例及附图对实用新型的实施方式进行详细的说明。
为了改善目前的摩擦摆型隔震支座的问题，本实用新型在摩擦摆型隔震支座的基础上提出的一种新型的抗拔型三重摩擦摆型隔震支座。该隔震支座的静态结构如图1中所示，包括下部凹形支承基座1、上部凹形盖板2、第一中间滑动块3、第二中间滑动块4、第三中间滑动块5、第一涂层6、第二涂层7以及高刚度弹簧8。其中，下部凹形支承基座1、上部凹形盖板2及中间滑动块3、4、5选用铸钢材料，其表面敷设不锈钢钢板，钢板表面设置金属涂层，经过机加工制造完成。下部凹形支承基座1和上部凹形盖板2上分别形成有向上和向下的凹部，中间滑动块3、4、5设置于下部凹形支承基座1和上部凹形盖板2之间空间内。第一中间滑动块3呈凸球状，其设置在第二中间滑动块4、第三滑动块5之间，第一滑动块3可相对第二滑动块4滑动，第一滑动块3相对于第三中间滑动块5固定。第三中间滑动块5设置在下部凹形支承基座1的上表凹面上，第二中间滑动块4与上部凹形盖板2的下表凹面接触。高刚度弹簧8在纵向连接下部凹形支承基座1与上部凹形盖板2的四个边角，使中间滑动块3、4、5可被定位在下部凹形支承基座1与上部凹形盖板2之间。第一涂层6涂覆在下部凹形支承基座1的上表凹面上及上部凹形盖板2的下表凹面上，第二涂层7涂覆在第二中间滑动块4的下表面上。也就是说，第二中间滑动块4与上部凹形盖板2相对滑动时第二中间滑动块4在第一涂层6上滑动，第一中间滑动块3相对第二中间滑动块4滑动时第一中间滑动块3在第二涂层7上滑动，第三中间滑动块5与下部凹形支承基座1相对滑动时第三中间滑动块5在第一涂层6上滑动。第一涂层6与第二涂层7具有不同摩擦系数，第一涂层6是摩擦系数为μ1的金属涂层，第二涂层7是摩擦系数为μ2的金属涂层，其中μ1＞μ2。换而言之，第一中间滑动块3与第二中间滑动块4、第二中间滑动块4与上部凹形盖板2、第三中间滑动块5与下部凹形支承基座1之间的三个滑动面根据设计需要，设置成具有一定的弧度及具有一定摩擦系数的金属涂层材料。
请参阅图2和图3，一定的地震作用下，中间滑动块3、4、5发生滑动，消耗地震能量。待地震结束后，由于各个滑动面的弧度，中间滑动块3、4、5在重力作用下缓慢恢复原状。并且，根据中间滑动块3、4、5的弧度的不同，可调整建筑物在地震情况下的振动周期。
请详细参阅图2，在小震情况下，由于第一涂层7的摩擦系数较小，只有第一中间滑动块3滑动，第二中间滑动块4相对上部凹形盖板2不动，第三中间滑动块5相对下部凹形支承基座1不动，调整在小震情况下上部建筑物的振动周期及耗散地震能量，而且此时支座位移量小，地震后建筑物容易恢复原状。
请详细参阅图3，在中震或大震情况下中间滑动块3、4、5一起滑动，能够调整的上部建筑物的振动周期与在小震情况下不同，支座位移量加大，耗散的地震能量亦加大。功能是与建筑结构设计中基于三水准设防的抗震设防目标相匹配。
在基座四角设置的高刚度弹簧8在水平地震作用下高刚度弹簧8发生侧向变形耗散地震能量，而且地震后可帮助中间滑动块3、4、5恢复原位。在竖向地震作用下，高刚度弹簧8发生变形后提供一定的竖向抗拔刚度以约束建筑物的竖向位移，防止建筑物在竖向地震作用下发生倾覆。
在设计合理的情况下，上述隔震支座可以与三水准设防或基于性能的设计相匹配，并且在四周设置弹簧以达到抗拔目的，能够使该支座在竖向地震作用下能够良好工作。
上述新型摩擦摆型隔震支座主要具有以下两个优点：
第一、由于上述摩擦摆型隔震支座的各滑动块之间、滑动块3、4、5与基座1和盖板2之间的金属涂层材料的摩擦系数不同，可实现在小震情况下只是最核心区滑动块滑动，在中震或大震情况下三个滑动块一起滑动，起到在全工况下该新型摩擦摆支座工作的目的。
第二、由于上述摩擦摆型隔震支座在下部凹形支承基座1与上部凹形盖板2的四角设置了高刚度弹簧8，可实现在水平地震作用下高刚度弹簧发生侧向变形耗散地震能量，而且地震后可帮助中间滑动块恢复原位。设置了高刚度弹簧8后，在竖向地震作用下，能够给该支座提供一定的竖向抗拔刚度，防止建筑物在竖向地震作用下发生倾覆。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种抗拔型三重摩擦摆型隔震支座，包括下部凹形支承基座、上部凹形盖板及设置在所述下部凹形支承基座与所述上部凹形盖板之间的中间滑动块，其特征在于：所述中间滑动块包括第一中间滑动块、第二中间滑动块及第三中间滑动块，所述第二中间滑动块的上表面与所述上部凹形盖板的下表凹面可相对滑动地接触，所述第三滑动块的下表面与所述下部凹形支承基座的上表凹面可相对滑动地接触，所述第一中间滑动块相对固定地设置在所述第三滑动块上，所述第一滑动块的上表面与所述第二滑动块的下表面可相对滑动地接触。
2.根据权利要求1所述的抗拔型三重摩擦摆型隔震支座，其特征在于：所述上部凹形盖板的下表凹面及所述下部凹形支承基座的上表凹面具有第一涂层，所述第二中间滑块的下表面具有第二涂层，所述第一涂层的摩擦系数大于所述第二涂层的摩擦系数不同。
3.根据权利要求2所述的抗拔型三重摩擦摆型隔震支座，其特征在于：所述第一涂层及所述第二涂层的表面为具有预设弧度的弧形面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的抗拔型三重摩擦摆型隔震支座，其特征在于：所述隔震支座还包括弹簧，所述弹簧分别在竖向连接所述下部凹形支承基座与所述上部凹形盖板的四个角。
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