CN209891461U

CN209891461U - 一种滑移隔震支座

Info

Publication number: CN209891461U
Application number: CN201920417779.5U
Authority: CN
Inventors: 周方圆; 冯欢; 朱宏平; 王菲菲; 周乐木; 罗辉; 李彦龙; 陈国亮
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2029-03-29

Abstract

本实用新型公开了一种滑移隔震支座，属于建筑工程结构隔震技术领域。该隔震装置包括上部支撑座体、上部滑移摩擦板、U型支架、下部滑移摩擦板、下部支撑座体、抗拉锚固端。上部支撑座体的一面设置抗拉锚固端，另一面设置上部滑移摩擦板。根据不同摩擦系数的需要，在上部滑移摩擦板与下部滑移摩擦板上面涂抹润滑剂，下部滑移摩擦板与下部支撑座体之间刚性连接，配置若干个U型支架，再将这些U型支架平均分布在上部滑移摩擦板的前后左右，其中，U型支架的上臂设置在上部支撑座体上，将U型支架的下臂设置在下部支撑座体上，在下部支撑座体上设置抗拉锚固端。本隔震装置具有高承载力、良好水平隔震以及抗拉耗能特性，经济实用，绿色环保。

Description

一种滑移隔震支座

技术领域

本实用新型属于建筑工程结构隔震技术领域，更具体地，涉及一种滑移隔震支座。

背景技术

现有的隔震技术主要通过隔离装置将地震动与上部结构隔离开来，以达到降低结构地震动响应的效果。目前，隔震装置类型主要包括天然橡胶隔震支座(LNR)、铅芯橡胶隔震支座(LRB)、高阻尼橡胶支座(HDR)等。这些隔震支座在许多土木结构中被普遍使用，特别是对地震作用、风荷载、爆炸冲击荷载等比较敏感的建筑结构。然而，随着当代土木结构向着大跨度、超高层、大型化综合体等结构形式发展，传统隔震支座可能存在支座承载能力不足，抗拉能力弱，使得隔震支座无法正常工作等问题。

因此，寻找一种兼具高承载力特性、良好水平隔震性能以及抗拉耗能作用的新型隔震装置已成为土木工程领域亟待解决的关键技术问题。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种滑移隔震支座，其目的在于，通过竖向、横向以及滑移承载机构的结构设计，提升隔震装置的承载力及隔震性能，从而获得一种兼具高承载力特性、良好水平隔震性能以及抗拉耗能作用的新型隔震装置，解决传统隔震支座在大跨度、超高层、大型化综合体等结构中存在支座承载能力不足问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种滑移隔震支座，用于设置在结构体系中进行隔震，包括：一种滑移隔震支座，其特征在于，包括：上部支撑座体、上部滑移摩擦板、U型支架、下部滑移摩擦板、下部支撑座体和抗拉锚固端；

上部支撑座体和下部支撑座体平行设置；

上部支撑座体的上表面设置抗拉锚固端，下表面设置上部滑移摩擦板，上部滑移摩擦板与上部支撑座体之间刚性连接；

下部支撑座体的下表面设置抗拉锚固端，上表面设置下部滑移摩擦板，下部滑移摩擦板与下部支撑座体之间刚性连接；

上部滑移摩擦板和下部滑移摩擦板的材料为钢、铝、铝合金、记忆合金、聚四氟乙烯中的任意一种；上部滑移摩擦板的下表面和/或下部滑移摩擦板的上表面均匀分布有多个凹槽组成的凹槽阵列，且涂有润滑剂；凹槽直径为1mm～5mm，深度为1mm～5mm，相邻凹槽的最小间距为1mm～5mm；

U型支架具有平行设置的上臂和下臂，以及连接上臂和下臂的弯曲部；自然状态下，U型支架自身所在平面垂直于上部支撑座体和下部支撑座体各自所在平面；上臂和下臂的末端分别固定于上部支撑座体和下部支撑座体上；

多个规格相同的U型支架沿上部支撑座体和下部支撑座体的周向均匀分布。

进一步地，上部滑移摩擦板和下部滑移摩擦板的表面摩擦系数为如下任意一种：钢0.1～0.15，铝0.1～0.17，铝合金0.1～0.2，记忆合金0.1～0.2，聚四氟乙烯0.04～0.12。

进一步地，涂有润滑剂的上部滑移摩擦板和下部滑移摩擦板的表面摩擦系数为如下任意一种：钢0.05～0.1，铝0.01～0.02，铝合金小于0.04，记忆合金小于0.04，聚四氟乙烯小于0.04。

进一步地，凹槽直径为1mm～5mm，深度为1mm～5mm，相邻凹槽的最小间距为1mm～5mm。

进一步地，上部支撑座体、下部支撑座体和抗拉锚固端的材料为高强钢、铝合金或记忆合金。

进一步地，U型支架的材料为软钢、铝合金或记忆合金。

总体而言，本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本实用新型能够有效地提供一种兼具高承载力特性、良好水平隔震性能以及抗拉耗能作用的隔震装置，解决传统隔震支座在大跨度、超高层、大型化综合体等结构中存在支座承载能力不足问题。

2、本实用新型的滑移隔震支座中的上部滑移摩擦板与下部滑移摩擦板不仅能够提供了良好的承载力，而且两者之间可以通过更换材料、润滑剂，改变润滑剂涂抹厚度等方式调节摩擦系数，实现良好的相对运动。

3、本实用新型设置的U型支架，不仅能够提供竖向刚度，起到隔震装置的抗拉作用，解决传统隔震装置不抗拉的缺陷，也能够在水平方向提供消耗能量作用，并限制隔震装置在大震下的过大位移，保证高承载力抗拉耗能隔震装置的正常工作。

4、不仅如此，在上部支撑座体与下部支撑座体上设置的抗拉锚固端不仅能提供抗侧刚度，还能够提供竖向抗拉作用，确保与土木结构体系形成良好的连接。经济实用，绿色环保。

5、在上部滑移摩擦板的下表面和/或下部滑移摩擦板的上表面设置凹槽阵列贮存润滑剂，能够减缓润滑剂流失，从而减少维护次数，延长维护周期及使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的滑移隔震支座立体示意图；

图2是本实用新型优选实施例的滑移隔震支座俯视图；

图3是本实用新型优选实施例的滑移隔震支座侧视图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-上部支撑座体、2-上部滑移摩擦板、3-U型支架、4-下部滑移摩擦板、5-下部支撑座体、6-抗拉锚固端。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1～3所示，本实用新型提供了一种滑移隔震支座，用于设置在结构体系中进行隔震，包括：上部支撑座体1、上部滑移摩擦板2、U型支架3、下部滑移摩擦板4、下部支撑座体5、抗拉锚固端6。

上部支撑座体1和下部支撑座体5平行设置；上部支撑座体1的上表面设置抗拉锚固端6，下表面设置上部滑移摩擦板2，上部滑移摩擦板2与上部支撑座体1之间刚性连接；下部支撑座体5的下表面设置抗拉锚固端6，上表面设置下部滑移摩擦板4，下部滑移摩擦板4与下部支撑座体5之间刚性连接；U型支架3具有平行设置的上臂和下臂，以及连接上臂和下臂的弯曲部；自然状态下，U型支架3自身所在平面垂直于上部支撑座体1和下部支撑座体5各自所在平面；上臂和下臂的末端分别固定于上部支撑座体1和下部支撑座体5上；多个规格相同的U型支架3沿上部支撑座体1和下部支撑座体5的周向均匀分布。

优选地，上部滑移摩擦板2和下部滑移摩擦板4的材料为钢、铝、铝合金、记忆合金、聚四氟乙烯中的任意一种。

优选地，上部滑移摩擦板2和下部滑移摩擦板4的表面摩擦系数为如下任意一种：钢0.1～0.15，铝0.1～0.17，铝合金0.1～0.2，记忆合金0.1～0.2，聚四氟乙烯0.04～0.12。

优选地，上部滑移摩擦板2的下表面和/或下部滑移摩擦板4的上表面涂有润滑剂。润滑剂可以为润滑油或润滑脂。

优选地，涂有润滑剂的上部滑移摩擦板2和下部滑移摩擦板4的表面摩擦系数为如下任意一种：钢0.05～0.1，铝0.01～0.02，铝合金小于0.04，记忆合金小于0.04，聚四氟乙烯小于0.04。

优选地，上部滑移摩擦板2的下表面和/或下部滑移摩擦板4的上表面均匀分布有多个凹槽组成的凹槽阵列。

优选地，凹槽直径为1mm～5mm，深度为1mm～5mm，相邻凹槽的最小间距为1mm～5mm。

优选地，上部支撑座体1、下部支撑座体5和抗拉锚固端6的材料为高强钢(强度在Q295以上的结构钢)、铝合金或记忆合金(shape memory alloys,SMA)。U型支架3的材料为软钢(mild steel，含碳量0.30％以下的钢)、铝合金或记忆合金。

本实施中，上部滑移摩擦板2和下部滑移摩擦板4经焊接、钎焊或螺栓固定方式分别与上部支撑座体1、下部支撑座体5进行固连，在其他实施例中，也可以是分别与上部支撑座体1、下部支撑座体5一体成型。

以土木结构体系的减震消能为例，上部支撑座体1的一面设置抗拉锚固端6，以与土木结构体系进行良好的连接；上部支撑座体1的另一面设置上部滑移摩擦板2，上部滑移摩擦板2与上部支撑座体1之间刚性连接，保证上部滑移摩擦板2与上部支撑座体1的协同工作。下部滑移摩擦板4与下部支撑座体5之间刚性连接，保证下部滑移摩擦板4与下部支撑座体5协同工作。根据不同摩擦系数的需要，在上部滑移摩擦板2与下部滑移摩擦板4上面涂抹润滑剂，保证上部滑移摩擦板2与下部滑移摩擦板4相对运动性能良好。

如果横向震动较大，可以调高上部滑移摩擦板2与下部滑移摩擦板4之间的摩擦系数，从而帮助U型支架3消耗一部分横向的能量，缓解U型支架3的工作强度。如果横向震动较小，则可以适当调低上部滑移摩擦板2与下部滑移摩擦板4之间的摩擦系数，由U型支架3承担横向的减震消能工作。

配置若干个U型支架3，再将这些U型支架3平均分布在上部滑移摩擦板2的前后左右，其中，U型支架3的上臂设置在上部支撑座体1上，将U型支架3的下臂设置在下部支撑座体5上，保证U型支架3、上部支撑座体1、下部支撑座体5的协调工作。在下部支撑座体5上设置抗拉锚固端6，以保证与土木结构体系的良好连接。

本实用新型能够有效地提供一种兼具高承载力特性、良好水平隔震性能以及抗拉耗能作用的隔震装置，解决传统隔震支座在大跨度、超高层、大型化综合体等结构中存在支座承载能力不足问题。本实用新型中的上部滑移摩擦板1与下部滑移摩擦板5不仅能够提供了良好的承载力，而且两者之间可以调节摩擦系数进行良好的相对运动。另外，设置的U型支架3，不仅能够提供竖向刚度，起到隔震装置的抗拉作用，解决传统隔震装置不抗拉的缺陷，也能够在水平方向提供消耗能量作用，并限制隔震装置在大震下的过大位移，保证高承载力抗拉耗能隔震装置的正常工作；不仅如此，在上部支撑座体1与下部支撑座体5上设置的抗拉锚固端6不仅能提供抗侧刚度，还能够提供竖向抗拉作用，确保与土木结构体系形成良好的连接。经济实用，绿色环保。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种滑移隔震支座，其特征在于，包括：上部支撑座体(1)、上部滑移摩擦板(2)、U型支架(3)、下部滑移摩擦板(4)、下部支撑座体(5)和抗拉锚固端(6)；

上部支撑座体(1)和下部支撑座体(5)平行设置；

上部支撑座体(1)的上表面设置抗拉锚固端(6)，下表面设置上部滑移摩擦板(2)，上部滑移摩擦板(2)与上部支撑座体(1)之间刚性连接；

下部支撑座体(5)的下表面设置抗拉锚固端(6)，上表面设置下部滑移摩擦板(4)，下部滑移摩擦板(4)与下部支撑座体(5)之间刚性连接；

上部滑移摩擦板(2)和下部滑移摩擦板(4)的材料为钢、铝、铝合金、记忆合金、聚四氟乙烯中的任意一种；上部滑移摩擦板(2)的下表面和/或下部滑移摩擦板(4)的上表面均匀分布有多个凹槽组成的凹槽阵列，且涂有润滑剂；凹槽直径为1mm～5mm，深度为1mm～5mm，相邻凹槽的最小间距为1mm～5mm；

U型支架(3)具有平行设置的上臂和下臂，以及连接上臂和下臂的弯曲部；自然状态下，U型支架(3)自身所在平面垂直于上部支撑座体(1)和下部支撑座体(5)各自所在平面；上臂和下臂的末端分别固定于上部支撑座体(1)和下部支撑座体(5)上；

多个规格相同的U型支架(3)沿上部支撑座体(1)和下部支撑座体(5)的周向均匀分布。

2.如权利要求1所述的一种滑移隔震支座，其特征在于，上部滑移摩擦板(2)和下部滑移摩擦板(4)的表面摩擦系数为如下任意一种：钢0.1～0.15，铝0.1～0.17，铝合金0.1～0.2，记忆合金0.1～0.2，聚四氟乙烯0.04～0.12。

3.如权利要求2所述的一种滑移隔震支座，其特征在于，涂有润滑剂的上部滑移摩擦板(2)和下部滑移摩擦板(4)的表面摩擦系数为如下任意一种：钢0.05～0.1，铝0.01～0.02，铝合金小于0.04，记忆合金小于0.04，聚四氟乙烯小于0.04。

4.如权利要求1～3任意一项所述的一种滑移隔震支座，其特征在于，上部支撑座体(1)、下部支撑座体(5)和抗拉锚固端(6)的材料为高强钢、铝合金或记忆合金。

5.如权利要求1～3任意一项所述的一种滑移隔震支座，其特征在于，U型支架(3)的材料为软钢、铝合金或记忆合金。