CN218714060U - 一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座 - Google Patents

Abstract

一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，涉及建筑结构减震技术领域，包括上支座板、下支座板，所述的上支座板和下支座板的相对面之间设有多组上下相对的滑动槽，在上下相对的滑动槽之间设有滑块，所述的滑块的两端分别与对应的滑动槽相抵，并能够在地震状态下相对滑动，所述的上支座板和下支座板之间还连接有多组弹性阻尼机构及用以限制上支座板和下支座板相对水平或竖向位移的限位机构。本新型提供了一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，能够有效提高隔震支座的稳定性、抗倾覆能力及整体隔震效果。

Description

一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座

技术领域

本实用新型涉及建筑结构减震技术领域，具体涉及一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座。

背景技术

传统意义上的隔震技术则是采用一种“硬抗”的方式，即建筑物上部结构和基础牢牢地固结在一起，在高烈度区，梁柱截面尺寸往往做的很大，房屋变得厚重，不但加大了钢筋和混凝土的用量，经济效益差而且抗震效果也不理想。随着世界隔震技术的快速发展，隔震形式变的多样化，隔震理论也不断成熟，各种形式的隔震支座应运而生，例如：橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、滑动支座、滚珠隔震支座以及两种隔震支座相结合的复合型隔震支座等。人们把隔震支座添加在建筑结构底部，相当于在上部结构和基础之间加设了隔震层，在建筑结构设计上，构件截面尺寸不需要设计的很大，不但降低了材料用量，经济效果优良并且在抗震效果上也是理想的。在上部结构与基础之间放置摩擦摆变曲率隔震支座，能够有效的消耗地震能量，阻隔了地震作用对上部结构的影响，同时降低了结构刚度，使结构在地震作用下的自振周期延长，避免在地震作用下发生共振现象，有效的保护了上部结构，使上部结构的各构件在地震作用下仍能正常工作。

现有技术中公开了一些隔震支座的技术方案，但大多存在一定的缺陷，比如：专利公开号为CN107806011A的文献中：滑动摩擦摆装置由上支座板、下支座板和上滑块、下滑块组成，缺陷为：在支座间的滑动部分为单一滑块，摩擦摆支座的整体稳定性差，抗倾覆能力差。专利公开号为CN114134800A的文献中：摩擦摆装置由支座板、滑块和SMA弹簧组成，耗能部分为滑块与滑动面的摩擦耗能，遇强震罕震时支座的整体稳定性以及抗倾覆能力有待进一步提升。专利公开号为CN113006285B的文献中：摩擦摆隔震支座由上封板、下封板、滑块、抗拔橡胶体组成，虽然在一定程度上能够限制支座的竖向位移，但是隔震支座的水平位移较小、整体稳定性和抗倾覆能力较差。

实用新型内容

本新型提供了一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，目的在于提高隔震支座的稳定性、抗倾覆能力及整体隔震效果。

为达到上述目的，本新型所采用的技术方案是：

一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，包括上支座板、下支座板，所述的上支座板和下支座板的相对面之间设有多组上下相对的滑动槽，在上下相对的滑动槽之间设有滑块，所述的滑块的两端分别与对应的滑动槽相抵，并能够在地震状态下相对滑动，所述的上支座板和下支座板之间还连接有多组弹性阻尼机构及用以限制上支座板和下支座板相对水平或竖向位移的限位机构。

优选的，所述的滑动槽为球面型槽，所述的球面型槽的截面为弧线形结构，所述的弧线形结构从中间向外侧由多段不同曲率的弧线构成，弧线的曲率由中心向外侧逐渐增大。

优选的，所述的滑动槽内还设有与滑动槽形状尺寸相配的耐磨板，所述的耐磨板的上表面与滑动槽的下表面焊接；所述的滑动槽的外周还设有限位环，所述的限位环的顶端与上支座板下端焊接。

优选的，所述的滑动槽有5组，5组滑动槽中，其中4组位于上支座板和下支座板相对端的四角处，另外1组位于上支座板和下支座板相对端的中心处。

优选的，所述的弹性阻尼机构包括SMA弹簧、粘弹性杆，所述的粘弹性杆的上下两端分别与1个SMA弹簧的端部连接，2个SMA弹簧的另一端分别与上支座板下端或下支座板上端连接。

优选的，所述的弹性阻尼机构有4组，4组弹性阻尼机构分布于上支座板和下支座板相对端的4个角处。

优选的，所述的限位机构包括设于上支座板内的空腔、设于空腔内的十字形抗拔板，所述的抗拔板的4个自由端正下方相对处设有贯通空腔及上支座板外侧的让位孔，所述的让位孔内沿纵向贯穿有限位杆，所述的限位杆的顶端与抗拔板的自由端底部焊接，限位杆的底端贯穿下支座板，并通过螺栓与下支座板固定连接。

优选的，所述的抗拔板与空腔的顶部和底部之间的距离满足于：使上支座板和下支座板沿纵向的相对位移处于设定范围内；所述的让位孔的尺寸满足于：使上支座板和下支座板的相对水平位移限定于设定范围内。

优选的，所述的滑块端部以及耐磨板下表面均涂有超高分子聚乙烯摩擦材料。

优选的，所述的粘弹性杆包括内钢管、外钢管、设于内钢管和外钢管之间的粘弹性材料，所述的粘弹性杆的两端分别固定设有封盖。

本新型一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座的有益效果为：

1)本新型构造简单、施工方便、具有很强的承载能力，除具有一般平面滑动隔震系统的特点外，还具有良好的整体稳定性、耗能能力、抗倾覆能力和自复位能力。在地震时，其特有的弧形滑动面将结构物本身与地面隔离，来延长结构物的振动周期，错开地震波的卓越周期，以大幅度减少结构物因受地震作用而引起的放大效应，故具有较好的隔震功能。

2)上支座板与下支座板间的五个滑块共同承载上部荷载以及地震下的地震荷载，支座可以进行水平任一方向的滑动，提高了支座在静止和滑移过程中的整体稳定性，使隔震支座的承载面积和跨度加大，承载力有了进一步地提高，可以满足超大震下隔震支座变形需求，另外地震下五个滑块同步摩擦耗能，提高了隔震支座在水平方向的耗能能力，具有很好的实用性和良好的抗震效果。

3)抗拔板与限位杆焊接，然后再用螺栓将限位杆固定在下支座板上，两者能够共同发挥限位与抗拔作用，较其他摩擦摆支座，能够同时限制支座在水平方向和在竖直方向上的位移，具有良好的抗倾覆能力。

4)粘弹性杆通过SMA弹簧分别与上支座板和下支座板相连，相比铅芯橡胶支座更为环保，能够充分发挥粘弹性材料与SMA弹簧的作用，地震下进一步提高支座的耗能能力以及提供给支座更好的自复位能力。

5)滑块与耐磨板之间的摩擦材料为超高分子聚乙烯，耐磨性能优越，摩擦系数低，能自动润滑，表面非附着性、不结垢。

附图说明：

图1、本新型的立体结构图；

图2、本新型的正视结构图；

图3、本新型的剖面结构图；

图4、本新型的细部构造图；

图5、本新型去掉上支座板后的俯视图；

图6、本新型的抗拔板在上支座板中的剖面图；

图7、本新型的粘弹性杆的断面图；

1-上支座板；2-滑块；3-限位杆；4-抗拔板；5-限位环；6-耐磨板；7-SMA弹簧；8-粘弹性杆；81-粘弹性材料；82-内钢管；83-外钢管；9-下支座板；10-螺栓；11-空腔；12-让位孔；13-滑动槽。

具体实施方式：

以下所述，是以阶梯递进的方式对本新型的实施方式详细说明，该说明仅为本新型的较佳实施例而已，并非用于限定本新型的保护范围，凡在本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，均应包含在本新型的保护范围之内。

本新型的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本新型的限制。

实施例1：

一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，如图1-7所示，包括上支座:1、下支座板9，所述的上支座板1和下支座板9的相对面之间设有多组上下相对的滑动槽13，在上下相对的滑动槽13之间设有滑块2，所述的滑块2的两端分别与对应的滑动槽13相抵，并能够在地震状态下相对滑动，所述的上支座板1和下支座板9之间还连接有多组弹性阻尼机构及用以限制上支座板1和下支座板9相对水平或竖向位移的限位机构。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例进一步改进为：

如图4所示，所述的滑动槽13为球面型槽，所述的球面型槽的截面为弧线形结构，所述的弧线形结构从中间向外侧由多段不同曲率的弧线构成，弧线的曲率由中心向外侧逐渐增大。即本新型的滑动槽为变曲率滑动槽，能够实现地震状态下，滑块端部沿着变曲率面滑动，进而在滑动中改变滑块与上支座板、下支座板之间的作用力状态，起到更好的抗震效果。

如图4所示，所述的滑动槽13内还设有与滑动槽形状尺寸相配的耐磨板6，所述的耐磨板6的上表面与滑动槽13的下表面焊接；所述的滑动槽13的外周还设有限位环5，所述的限位环5的顶端与上支座板1下端焊接。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例进一步改进为：

如图1所示，所述的滑动槽13有5组，5组滑动槽13中，其中4组位于上支座板1和下支座板9相对端的四角处，另外1组位于上支座板1和下支座板9相对端的中心处。

实施例4：

在实施例3的基础上，本实施例进一步改进为：

如图1-7所示，所述的弹性阻尼机构包括SMA弹簧7、粘弹性杆8，所述的粘弹性杆8的上下两端分别与1个SMA弹簧7的端部连接，2个SMA弹簧7的另一端分别与上支座板1下端或下支座板9上端连接。

如图1所示，所述的弹性阻尼机构有4组，4组弹性阻尼机构分布于上支座板和下支座板相对端的4个角处。

实施例5：

在实施例4的基础上，本实施例进一步改进为：

如图1-7所示，所述的限位机构包括设于上支座板1内的空腔11、设于空腔11内的十字形抗拔板4，所述的抗拔板4的4个自由端正下方相对处设有贯通空腔11及上支座板1外侧的让位孔12，所述的让位孔12内沿纵向贯穿有限位杆3，所述的限位杆3的顶端与抗拔板的自由端底部焊接，限位杆3的底端贯穿下支座板，并通过螺栓10与下支座板9固定连接。螺栓10连接限位杆的方式有多种，比如限位杆底部设置侧向的螺栓孔，螺栓10穿过限位杆并锁紧，此时下支座板在螺栓及滑块的作用下与限位杆固定；或者限位杆的底部焊接侧面钢板，通过穿过侧面钢板的螺栓与下支座板固定连接。

如图3所示，所述的抗拔板4与空腔11的顶部和底部之间的距离满足于：使上支座板和下支座板沿纵向的相对位移处于设定范围内；所述的让位孔12的尺寸满足于：使上支座板和下支座板的相对水平位移限定于设定范围内。

实施例6：

在实施例5的基础上，本实施例进一步改进为：

如图4所示，所述的滑块端部以及耐磨板下表面均涂有超高分子聚乙烯摩擦材料(图中未画出，目的是进一步提高耐磨性能)。

如图7所示，所述的粘弹性杆8包括内钢管82、外钢管83、设于内钢管和外钢管之间的粘弹性材料81，所述的粘弹性杆的两端分别固定设有封盖(图中未画出)。

本新型的使用原理：

本新型在使用时，将上支座板1与下支座板9分别通过连接构件与建筑结构的上部构件和下部基础连接。本新型在上支座板与下支座板之间均匀布置五对相应的凹形曲面及在相应曲面上布置滑块，由五个滑块共同承载，增加了支座上部的承重面积，使支座在滑移过程中具有较强的整体稳定性，隔震支座跨度大，承载力高，可以满足超大震下隔震支座变形需求，具有很好的实用性和良好的隔震效果；通过螺栓将限位杆与下支座板连接在一起，限位杆对上支座板底板进行水平方向的限位，防止因上支座板与下支座板发生相对位移过大而引起的倾覆现象，提高了隔震支座的抗倾覆能力；抗拔板通过与限位杆焊接，与下支座板共同连接在一起，当竖向位移过大时，十字形抗拔板可以提供最终的有效抗拔能力，防止支座脱离；在上支座板与下支座板之间通过SMA弹簧与粘弹性杆相连，当地震发生时，粘弹性材料能够竖向剪切耗能，SMA弹簧能够提供支座一定的自复位能力，提升了隔震支座的耗能能力与自复位能力。

Claims (10)

1.一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：包括上支座板、下支座板，所述的上支座板和下支座板的相对面之间设有多组上下相对的滑动槽，在上下相对的滑动槽之间设有滑块，所述的滑块的两端分别与对应的滑动槽相抵，并能够在地震状态下相对滑动，所述的上支座板和下支座板之间还连接有多组弹性阻尼机构及用以限制上支座板和下支座板相对水平或竖向位移的限位机构。

2.如权利要求1所述的一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：所述的滑动槽为球面型槽，所述的球面型槽的截面为弧线形结构，所述的弧线形结构从中间向外侧由多段不同曲率的弧线构成，弧线的曲率由中心向外侧逐渐增大。

3.如权利要求2所述的一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：所述的滑动槽内还设有与滑动槽形状尺寸相配的耐磨板，所述的耐磨板的上表面与滑动槽的下表面焊接；所述的滑动槽的外周还设有限位环，所述的限位环的顶端与上支座板下端焊接。

4.如权利要求3所述的一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：所述的滑动槽有5组，5组滑动槽中，其中4组位于上支座板和下支座板相对端的四角处，另外1组位于上支座板和下支座板相对端的中心处。

5.如权利要求1-4任一所述的一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：所述的弹性阻尼机构包括SMA弹簧、粘弹性杆，所述的粘弹性杆的上下两端分别与1个SMA弹簧的端部连接，2个SMA弹簧的另一端分别与上支座板下端或下支座板上端连接。

6.如权利要求5所述的一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：所述的弹性阻尼机构有4组，4组弹性阻尼机构分布于上支座板和下支座板相对端的4个角处。

7.如权利要求1-4任一所述的一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：所述的限位机构包括设于上支座板内的空腔、设于空腔内的十字形抗拔板，所述的抗拔板的4个自由端正下方相对处设有贯通空腔及上支座板外侧的让位孔，所述的让位孔内沿纵向贯穿有限位杆，所述的限位杆的顶端与抗拔板的自由端底部焊接，限位杆的底端贯穿下支座板，并通过螺栓与下支座板固定连接。

8.如权利要求7所述的一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：所述的抗拔板与空腔的顶部和底部之间的距离满足于：使上支座板和下支座板沿纵向的相对位移处于设定范围内；所述的让位孔的尺寸满足于：使上支座板和下支座板的相对水平位移限定于设定范围内。

9.如权利要求3或4所述的一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：所述的滑块端部以及耐磨板下表面均涂有超高分子聚乙烯摩擦材料。

10.如权利要求5所述的一种新型可装配摩擦摆变曲率面隔震支座，其特征为：所述的粘弹性杆包括内钢管、外钢管、设于内钢管和外钢管之间的粘弹性材料，所述的粘弹性杆的两端分别固定设有封盖。

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