CN208105499U - 一种颗粒形多向耗能减震支座 - Google Patents

Abstract

一种颗粒形多向耗能减震支座，包括耗能减震体、分别固定设置于耗能减震体上下两端的上连接板和下连接板；其中，耗能减震体为立方体装置；上连接板和下连接板为矩形钢板。耗能减震体包括保护层、颗粒固定板、记忆合金颗粒、高阻尼橡胶颗粒和复合耗能体。本实用新型要解决以往减震装置易造成环境污染，稳定性差，阻尼分布不均匀，无法多向耗能等问题，本实用新型提供了一种颗粒形多向耗能减震支座；本实用新型具有环保、稳定性强、阻尼分布均匀、多向耗能、自恢复能力强的特点。

Description

一种颗粒形多向耗能减震支座

技术领域

本实用新型涉及减震耗能装置，具体涉及一种颗粒形多向耗能减震支座，本实用新型可广泛的应用于建筑房屋，桥梁，医疗设备等减震防护领域。

背景技术

在我国经济高速发展对安全的需求与我国广大城市所面临的严重地震灾害威胁产生了鲜明的矛盾，尤其是最近几次我国大地震（汶川地震、玉树地震、鲁甸地震）更是造成了巨大的人员伤亡和财产损失。在大地震中，医疗设备，建筑结构等设施的破坏，更进一步加剧了伤亡，造成巨大的社会影响。

在诸多的减震隔震措施中，隔震技术以及减隔震技术的联合应用是最为有效的方法。隔震技术是将上部结构和下部结构用隔震装置隔开，通过隔震装置吸收能量，从而降低上部结构的地震反应，从已知的试验成果来看，隔震装置可以达到60-90%的隔震率，效果非常明显。

地震对建筑物的破坏作用分为两种，第一种方式为竖向地震力使建筑物产生上下颠簸，而地震力较大时，会使底层支撑瞬间增加很大的动荷载，从而导致破坏；第二种方式为横向地震力使建筑物产生水平摇摆，它相当于给房屋建筑物施加水平方向来回反复的作用力，引起建筑物倾斜破坏。目前隔震减震装置主要以防护竖向地震力产生的结构振动为主，多数装置无法做到抵抗水平地震力引起的结构振动。

软钢具有明显的屈服点，破坏时属于延性破坏，可有效的吸收较大荷载所产生的能量，是一种理想的减震耗能材料。

目前工程中使用最为广泛是以铅芯为代表的单个铅芯叠层橡胶隔震支座，其支座由连接板、封板、内部钢板、内部橡胶、铅芯等组成，靠铅芯变形吸收地震能量，然后依靠橡胶恢复变形。铅芯污染重，在地震中支座破坏后污染风险大；单个铅芯稳定性差，且不具备多阶段耗能的效果；当铅芯比较粗大时恢复变形比较难。单个铅芯还会导致叠层橡胶内部的阻尼分布不均匀；这些都大大影响了此类支座的应用范围。为了解决以往减震装置易造成环境污染，稳定性差，阻尼分布不均匀，无法多向耗能问题，本实用新型提供了一种颗粒形多向耗能减震支座。

实用新型内容

本实用新型要解决以往减震装置易造成环境污染，稳定性差，阻尼分布不均匀，无法多向耗能等问题，本实用新型提供了一种颗粒形多向耗能减震支座；本实用新型具有环保、稳定性强、阻尼分布均匀、多向耗能、自恢复能力强的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种颗粒形多向耗能减震支座，包括耗能减震体、分别固定设置于耗能减震体上下两端的上连接板和下连接板；其中，耗能减震体为立方体装置；上连接板和下连接板为矩形钢板。

上连接板的下表面具有多个依次排列的曲面凹槽，上连接板下表面中部设有正方形凹槽。下连接板的上表面具有多个依次排列的曲面凹槽，下连接板上表面中部设有正方形凹槽。

上连接板与下连接板表面曲面凹槽可与颗粒固定板表面曲面凹槽拼接形成多个具有空隙的球形区域，球形区域可安置记忆合金颗粒和高阻尼橡胶颗粒；上连接板与下连接板中部设有内连接螺栓孔，四周均设有螺栓安装孔；下连接板通过内连接螺栓孔与内部软钢柱柱底螺纹凹槽进行螺栓连接，上连接板通过内连接螺栓孔与内部软钢柱柱顶螺纹凹槽进行螺栓连接；通过螺栓安装孔与建筑预埋螺纹钢筋进行连接，将该支座安装于所需安装处。

耗能减震体包括保护层、颗粒固定板、记忆合金颗粒、高阻尼橡胶颗粒和复合耗能体。

颗粒固定板通过叠加，可形成多个具有空隙的球形区域，球形区域可安置记忆合金颗粒和高阻尼橡胶颗粒，颗粒固定板叠加层数可根据实际工程需求确定；颗粒固定板中部具有正方形孔洞，用于插接复合耗能体。

记忆合金颗粒为记忆合金丝烧制而成球形颗粒，与颗粒固定板、上连接板、下连接板表面曲面凹槽相同；记忆合金颗粒半径与高阻尼橡胶颗粒相同。

高阻尼橡胶颗粒为球形颗粒，其半径与颗粒固定板、上连接板、下连接板表面曲面凹槽相同；高阻尼橡胶颗粒半径与记忆合金颗粒相同。

复合耗能体为记忆合金套管与软钢柱组合而成的复合体，记忆合金套管为记忆合金丝烧制而成中部具有正方形孔洞的立方体，记忆合金套管高度与耗能减震体高度相同；软钢柱材质为软钢，柱顶与柱底表面中部具有螺纹孔洞，用于支座内连接。

保护层材质为橡胶，保护层高度可根据实际工程中支座高度进行调整。

本实用新型和现有技术相比，其优点在于：

1、本实用新型耗能效果明显，地震来临时，可通过压缩复合耗能体中的软钢柱，复合耗能体中得记忆合金套管，记忆合金颗粒和高阻尼橡胶颗粒，进行耗能。

2、本实用新型具有多向抵抗振动的效果，在强震过程中，因记忆合金颗粒与高阻尼橡胶颗粒被固定于颗粒固定板拼接形成的球形区域内，当结构受水平荷载作用时，颗粒固定板水平搓动，记忆合金颗粒与高阻尼橡胶颗粒同样受到挤压，吸收振动产生的能量；避免因结构受水平荷载作用而引起振动过大造成结构的损坏。

3、本实用新型具有自恢复效果，本实用新型采用记忆合金颗粒、高阻尼橡胶颗粒、复合耗能体，均为可恢复变形材料；在减震支座吸收能量后，可恢复变形，相对于传统减震支座具有了较强的耐久性。

4、本实用新型具有阻尼分布均匀特点，复合耗能体处于减震支座中部，记忆合金颗粒与高阻尼橡胶颗粒于颗粒固定板对称分布；可有效地提供支撑和吸收振动产生的能量。

5、本实用新型可直接安装在桥梁支座处、房屋建筑柱搭接处、医疗设备下部，安装简便、材料环保、具有多向减震耗能效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为颗粒形多向耗能减震支座结构示意图；

图2为颗粒形多向耗能减震支座俯视图；

图3为图2沿A-A直线剖面图；

图4为颗粒固定板俯视图；

图5为记忆合金套管结构示意图；

图6为软钢柱结构示意图；

附图标记说明：1、耗能减震体，2、上连接板，3、下连接板，4、螺栓安装孔，5、保护层，6、颗粒固定板，7、记忆合金颗粒，8、高阻尼橡胶颗粒，9、复合耗能体，10、记忆合金套管，11、软钢柱，12、内连接螺栓孔。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

一种颗粒形多向耗能减震支座，如图1-6所示，包括耗能减震体1和分别固定设置于耗能减震体1上下两端的上连接板2，下连接板3；其中，耗能减震体1为立方体装置；上连接板2为矩形钢板，下表面具有多个依次排列的曲面凹槽，曲面凹槽深度为3mm，曲面凹槽曲面半径5mm；上连接板2下表面中部设有正方形凹槽，正方形凹槽深度为5mm，正方形凹槽边长大于软钢柱12顶面正方形边长2mm，便于插入。

下连接板3为矩形钢板，上表面具有多个依次排列的曲面凹槽，曲面凹槽深度为3mm，曲面凹槽曲面半径5mm；下连接板3上表面中部设有正方形凹槽，正方形凹槽深度为5mm，正方形凹槽边长大于软钢柱12顶面正方形边长2mm，便于插入。

上连接板2与下连接板3表面曲面凹槽可与颗粒固定板6表面曲面凹槽拼接形成多个具有空隙的球形区域，球形区域可安置记忆合金颗粒7和高阻尼橡胶颗粒8；上连接板2与下连接板3中部设有内连接螺栓孔12，四周均设有螺栓安装孔4；下连接板3通过内连接螺栓孔12与内部软钢柱11柱底螺纹凹槽进行螺栓连接，上连接板2通过内连接螺栓孔12与内部软钢柱11柱顶螺纹凹槽进行螺栓连接；通过螺栓安装孔4与建筑预埋螺纹钢筋进行连接，将该支座安装于桥梁支座处、房屋建筑柱搭接处、医疗设备下部。

耗能减震体1包括：保护层5、颗粒固定板6、记忆合金颗粒7、高阻尼橡胶颗粒8、复合耗能体9。

颗粒固定板6为厚度10mm钢板，颗粒固定板6上下表面均具有多个依次排列的曲面凹槽，曲面凹槽深度为3mm，曲面凹槽曲面半径5mm；颗粒固定板6通过叠加，可形成多个具有空隙的球形区域，球形区域可安置记忆合金颗粒7和高阻尼橡胶颗粒8，颗粒固定板6叠加层数可根据实际工程需求确定；颗粒固定板6中部具有正方形孔洞，用于插接复合耗能体9，中部正方形孔洞边长大于复合耗能体9截面边长2mm，便于安装；颗粒固定板6材质为硬钢。

记忆合金颗粒7为记忆合金丝烧制而成球形颗粒，其半径为5mm，与颗粒固定板6、上连接板2、下连接板3表面曲面凹槽相同；记忆合金颗粒7半径与高阻尼橡胶颗粒8相同。

高阻尼橡胶颗粒8为球形颗粒，材质为丁基橡胶，其半径为5mm，与颗粒固定板6、上连接板2、下连接板3表面曲面凹槽相同；高阻尼橡胶颗粒8半径与记忆合金颗粒7相同。

复合耗能体9为记忆合金套管10与软钢柱11组合而成的复合体，记忆合金套管10为记忆合金丝烧制而成中部具有正方形孔洞的立方体，记忆合金套管10高度与耗能减震体1高度相同；软钢柱11材质为软钢，柱顶与柱底表面中部具有螺纹孔洞，用于支座内连接，软钢柱11上表面正方形边长小于记忆合金套管10中部正方形孔洞边长2mm，便于插入；软钢柱12高度大于耗能减震体1高度10mm。

保护层5材质为橡胶，保护层高度可根据实际工程中支座高度进行调整。

支座具体安装方式如下：

（1）下连接板3上表面正方形凹槽插入软钢柱11，下连接板3通过内连接螺栓孔12与内部软钢柱11柱底螺纹凹槽进行螺栓连接，记忆合金套管10安装于软钢柱11外部；

（2）下连接板3上表面曲面凹槽对称安置记忆合金颗粒7和高阻尼橡胶颗粒8，安置完后，盖装颗粒固定板6；

（3）颗粒固定板6上表面曲面凹槽对称安置记忆合金颗粒7和高阻尼橡胶颗粒8，根据建筑减隔震要求，确定颗粒固定板6层数，重复此步骤直至符合要求；

（4）颗粒固定板6叠加板外侧缠绕保护层5，完成耗能减震体1安装；

（5）上连接板2下表面正方形凹槽嵌入软钢柱11，上连接板2通过内连接螺栓孔12与内部软钢柱11柱顶螺纹凹槽进行螺栓连接；

（6）通过螺栓安装孔4与建筑预埋螺纹钢筋进行连接，将该支座安装于桥梁支座处、房屋建筑柱搭接处、医疗设备下部。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种颗粒形多向耗能减震支座，其特征在于，包括耗能减震体（1）、分别固定设置于耗能减震体（1）上下两端的上连接板（2）和下连接板（3）；其中，耗能减震体（1）为立方体装置；上连接板（2）和下连接板（3）为矩形钢板；

上连接板（2）的下表面具有多个依次排列的曲面凹槽，上连接板（2）下表面中部设有正方形凹槽；

下连接板（3）的上表面具有多个依次排列的曲面凹槽，下连接板（3）上表面中部设有正方形凹槽；

上连接板（2）与下连接板（3）表面曲面凹槽可与颗粒固定板（6）表面曲面凹槽拼接形成多个具有空隙的球形区域，球形区域可安置记忆合金颗粒（7）和高阻尼橡胶颗粒（8）；上连接板（2）与下连接板（3）中部设有内连接螺栓孔（12），四周均设有螺栓安装孔（4）；下连接板（3）通过内连接螺栓孔（12）与内部软钢柱（11）柱底螺纹凹槽进行螺栓连接，上连接板（2）通过内连接螺栓孔（12）与内部软钢柱（11）柱顶螺纹凹槽进行螺栓连接；通过螺栓安装孔（4）与建筑预埋螺纹钢筋进行连接，将该支座安装于所需安装处；

耗能减震体（1）包括保护层（5）、颗粒固定板（6）、记忆合金颗粒（7）、高阻尼橡胶颗粒（8）和复合耗能体（9）；

颗粒固定板（6）通过叠加，可形成多个具有空隙的球形区域，球形区域可安置记忆合金颗粒（7）和高阻尼橡胶颗粒（8），颗粒固定板（6）叠加层数可根据实际工程需求确定；颗粒固定板（6）中部具有正方形孔洞，用于插接复合耗能体（9）；

记忆合金颗粒（7）为记忆合金丝烧制而成球形颗粒，与颗粒固定板（6）、上连接板（2）、下连接板（3）表面曲面凹槽相同；记忆合金颗粒（7）半径与高阻尼橡胶颗粒（8）相同；

高阻尼橡胶颗粒（8）为球形颗粒，其半径与颗粒固定板（6）、上连接板（2）、下连接板（3）表面曲面凹槽相同；高阻尼橡胶颗粒（8）半径与记忆合金颗粒（7）相同；

复合耗能体（9）为记忆合金套管（10）与软钢柱（11）组合而成的复合体，记忆合金套管（10）为记忆合金丝烧制而成中部具有正方形孔洞的立方体，记忆合金套管（10）高度与耗能减震体（1）高度相同；软钢柱（11）材质为软钢，柱顶与柱底表面中部具有螺纹孔洞，用于支座内连接，

保护层（5）材质为橡胶，保护层高度可根据实际工程中支座高度进行调整。

2.根据权利要求1所述的颗粒形多向耗能减震支座，其特征在于，上连接板（2）中，曲面凹槽深度为3mm，曲面凹槽曲面半径5mm；正方形凹槽深度为5mm，正方形凹槽边长大于软钢柱（11）顶面正方形边长2mm。

3.根据权利要求1所述的颗粒形多向耗能减震支座，其特征在于，下连接板（3）中，曲面凹槽深度为3mm，曲面凹槽曲面半径5mm；正方形凹槽深度为5mm，正方形凹槽边长大于软钢柱（11）顶面正方形边长2mm。

4.根据权利要求1所述的颗粒形多向耗能减震支座，其特征在于，颗粒固定板（6）中部正方形孔洞边长大于复合耗能体（9）截面边长2mm；颗粒固定板（6）材质为硬钢。

5.根据权利要求1所述的颗粒形多向耗能减震支座，其特征在于，颗粒固定板（6）为厚度10mm钢板，颗粒固定板（6）上下表面均具有多个依次排列的曲面凹槽，曲面凹槽深度为3mm，曲面凹槽曲面半径5mm。

6.根据权利要求1所述的颗粒形多向耗能减震支座，其特征在于，软钢柱（11）上表面正方形边长小于记忆合金套管（10）中部正方形孔洞边长2mm，便于插入；软钢柱（11）高度大于耗能减震体（1）高度10mm。