CN218203850U - 一种多维叉撑空间阵列式支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及桥梁工程和建筑工程的支座领域，具体为一种多维叉撑空间阵列式支座。解决现有橡胶支座作为减隔震装置存在的问题。支座安装于上座板和下座板之间，支座包括叉撑单元体和安装板，叉撑单元体为若干二维X结构相互交叉形成的三维叉型，叉撑单元体相互拼接并固定于安装板上形成单层拼接体，单层拼接体依次堆积形成多维叉撑空间阵列式支座。本装置通过二维和三维叉型支撑在平面上矩形或圆形阵列式堆积成的支座，实现一种承载能力高、剪切变形大、多向变位功能可靠、自复位能力强、地震耗能强、使用寿命长的支座。

Description

一种多维叉撑空间阵列式支座

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程和建筑工程的支座领域，具体为一种多维叉撑空间阵列式支座。

背景技术

地震灾害具有突发性、毁灭性，其造成的损失主要来自于地震后道路、桥梁和建筑等结构基础设施的毁灭性打击，让人类来不及逃离，就已经遭受到了灭顶之灾。随着我国经济和社会的发展，民众抗震减灾意识的提高，整个社会对建筑及桥梁的安全性越来越重视，我国抗震相关规范的发展也反映了这一趋势，人和财产安全的重要性已经大大的超过了建筑物本身。减隔震技术不同于传统的抗震技术，其“灵魂”是“以柔克刚”。目前工程界最常用的叠层橡胶支座减隔震系统，设置专门的橡胶隔震支座和耗能元件，形成刚度很低的柔性底层，以延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼，减少输入上部结构的地震能量，达到预期防震要求。这样，上部结构在地震过程中就会发生接近刚体平移的运动，从而大大提高了上部结构的安全性。

橡胶支座由于材料本身的力学特性和耐久性性能，竖向承载能力小，支撑所需数量较大；水平向剪切刚度小，耗能能力不突出；转动能力差，多向变位功能不可靠；受力易损伤且不可恢复，不具备自复位功能，更换频率高。需要一种创新性结构的支座，实现兼具高承载能力、大剪切变形、自复位功能强、耐久性好的特点。

实用新型内容

本实用新型提供了一种多维叉撑空间阵列式支座，有效解决现有橡胶支座作为减隔震装置存在的问题，本装置通过二维和三维叉型支撑在平面上矩形或圆形阵列式堆积成的支座，实现一种承载能力高、剪切变形大、多向变位功能可靠、自复位能力强、地震耗能强、使用寿命长的支座。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案具体如下：

一种多维叉撑空间阵列式支座，支座安装于上座板1和下座板2之间，其特征在于：支座包括叉撑单元体5和安装板6，叉撑单元体5为若干二维X结构相互交叉形成的三维叉型，叉撑单元体5相互拼接并固定于安装板6上形成单层拼接体，单层拼接体依次堆积形成多维叉撑空间阵列式支座。

所述单层拼接体由叉撑单元体5在平面上矩形或圆形阵列形成，单层拼接体在立面的叠加层数为2～3层。

所述叉撑单元体5相互之间的连接以及叉撑单元体5与安装板6之间的连接方式均为焊接固定或3D打印成型。

所述叉撑单元体5的每一个安装基面501均设置有卡台502，卡台502与安装板6上的卡槽601相互啮合。

所述支座最上层安装板和最下层安装板分别固定于上座板1和下座板2上。

所述上座板1和下座板2之间设置有外周防护套3。

本实用新型的有益效果为：第一，叉撑单元体采用空间杆式交叉结构，在上座板和下座板竖向不对称荷载下可产生相应的变形并实现转动功能；在温度及地震水平荷载作用下可产生剪切变形，实现平动位移；

第二，叉撑单元体采用钛合金和不锈钢及其它金属材料，竖向承载能力高，可减少支座使用量和更换次数；

第三，叉撑单元体堆积成型的支座，钢材弹性模量大，变形后自复位功能强；

第四，在强地震荷载作用下，可适应地震动三个平动分量和三个转动分量的变形需求，同时剪切刚度大，在地震动高频反复作用下弹性耗能大，减隔震效应突出。

综上所述，本申请一种多维叉撑空间阵列式支座在实现相对于传统的橡胶支座承载和变位功能外，具有承载能力高、自复位功能强、变形耗能大、使用寿命长的优点。

附图说明

图1为支座结构示意图；

图2为单层拼接体结构示意图；

图3为叉撑单元体结构示意图；

图4为安装板结构示意图；

图5为上座板和下座板安装示意图；

图中所示：上座板1、下座板2、外周防护套3、连接螺栓4、叉撑单元体5、安装基面501、卡台502、安装板6、卡槽601。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本实用新型的技术方案：

实施例1

本实用新型提供了一种多维叉撑空间阵列式支座，旨在提供一种由叉撑单元体5和安装板6形成的多维叉撑空间阵列式支座，具体安装结构和连接方式如下所述。

叉撑单元体4的材质为钛合金和不锈钢，叉撑单元体5结构如图3所示，由若干二维X结构相互交叉形成的三维叉型，在本实施例中，由两组X结构形成三维叉型。可根据设计强度设置两组以上的X结构形成三维叉型。

如图2所示，叉撑单元体5的之间相互拼接，形成圆形或者矩形结构。

如图3所示，在叉撑单元体5的每一个安装基面501上均设置有卡台502，同时在安装板6上设置有卡槽601，使得卡台502与卡槽601啮合，保证整体安装的稳定性。

如图1所示，叉撑单元体5相互拼接并固定于安装板6上形成单层拼接体，单层拼接体依次堆积形成多维叉撑空间阵列式支座。

如图5所示，支座最上层安装板和最下层安装板分别固定于上座板1和下座板2上。使用时，将上座板1与梁体通过连接螺栓4固定，将下座板2与垫石通过连接螺栓4固定，通过支座实现减隔震效果。同时为防止沙石或其它颗粒的侵入影响，上座板1和下座板2之间通过外周防护套3包裹。

支座的形成方式为：

1、采用焊接技术

根据桥梁或建筑结构所需支座的受力及变位需求确定单层拼接体的平面阵列数量、立面叠放层数以及叉撑单元体5的X结构数量；

模筑锻造叉撑单元体5，注意在其顶底部设置卡台502；

模筑锻造安装板6，预留卡槽601；

将叉撑单元体5的卡台502与安装板6的卡槽601啮合后焊接，多维叉撑空间阵列式支座。

将最上层和最下层的安装板6分别焊接于上座板1和下座板2。

2、采用3D打印技术：

根据桥梁或建筑结构所需支座的受力及变位需求确定单层拼接体的平面阵列数量、立面叠放层数以及叉撑单元体5的X结构数量；

通过三维绘图软件建立由叉撑单元体5空间阵列成单层拼接体且包含有安装板6的支座数字模型；

采用3D打印技术生成支座本体。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种多维叉撑空间阵列式支座，支座安装于上座板和下座板之间，其特征在于：支座包括叉撑单元体和安装板，叉撑单元体为若干二维X结构相互交叉形成的三维叉型，叉撑单元体相互拼接并固定于安装板上形成单层拼接体，单层拼接体依次堆积形成多维叉撑空间阵列式支座。

2.根据权利要求1所述的一种多维叉撑空间阵列式支座，其特征在于：所述单层拼接体由叉撑单元体在平面上矩形或圆形阵列形成，单层拼接体在立面的叠加层数为2～3层。

3.根据权利要求2所述的一种多维叉撑空间阵列式支座，其特征在于：所述叉撑单元体相互之间的连接以及叉撑单元体与安装板之间的连接方式均为焊接固定或3D打印成型。

4.根据权利要求3所述的一种多维叉撑空间阵列式支座，其特征在于：所述叉撑单元体的每一个安装基面均设置有卡台，卡台与安装板上的卡槽相互啮合。

5.根据权利要求1所述的一种多维叉撑空间阵列式支座，其特征在于：所述支座的最上层安装板和最下层安装板分别固定于上座板和下座板上。

6.根据权利要求1所述的一种多维叉撑空间阵列式支座，其特征在于：所述上座板和下座板之间设置有外周防护套。

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