CN218758061U - 一种串联型三维摩擦摆隔震支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种串联型三维摩擦摆隔震支座，包括上座板、球冠体和下座板，球冠体滑动安装在上座板和下座板之间，且球冠体与上座板、球冠体与下座板相接触的滑动面上均固定设置有聚四氟乙烯板，球冠体包括滑动扣合的上插板和下插板，上插板和下插板滑动扣合并于二者内部形成一缓震腔，且缓震腔内自上而下依次设置有若干对组合碟簧和耗能阻尼材料。本实用新型结构简单，通过对传统摩擦摆隔震支座球冠体的优化设计，将整体结构的球冠体拆分为滑动配合的上下两部分并在二者内部设置了组合碟簧和耗能阻尼材料，使其具有了三维隔震效果，同时支座尺寸更小，更易于工程应用，对于竖向变形较小的微幅振动，其耗能效果更好。

Description

一种串联型三维摩擦摆隔震支座

技术领域

本实用新型涉及建筑隔震支座技术领域，具体涉及一种串联型三维摩擦摆隔震支座。

背景技术

传统的摩擦摆隔震支座主要用于水平隔震，其竖向较水平向具有较大的刚度，不能隔离竖向震/振动。对于近断层地区（竖向地震动较为明显）的建筑和大跨空间结构（结构竖向响应较为明显）应考虑竖向地震对结构的影响；对于地铁上盖及地铁附近的建筑结构，地铁运行过程中对建筑产生的振动问题严重影响了人们的居住舒适度，因此，有必要进一步开展三维隔震支座的研究，在保证水平隔震效果的同时还能减小结构的竖向震/振动。目前，已有的三维隔震装置常通过竖向弹簧隔震系统和水平橡胶隔震支座或摩擦摆隔震系统的串联来实现三维隔震，进而导致其支座尺寸相对较大，限制了其在工程中的使用。同时，现有的紧凑型三维隔震支座是在摩擦摆支座内部设置多个碟簧组或螺旋弹簧组，并通过竖向布置的摩擦型阻尼器进行竖向耗能，其耗能效果取决于支座的竖向变形，对于竖向地震动或地铁运行引起的竖向震/振动问题，其竖向变形一般相对较小（5mm以内），摩擦型阻尼器对此类变形较小的竖向震/振动的耗能能力相对有限。

实用新型内容

本实用新型目的在于提出一种串联型三维摩擦摆隔震支座，以解决背景技术中所述的技术问题。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种串联型三维摩擦摆隔震支座，包括上座板、球冠体和下座板，所述球冠体滑动安装在上座板和下座板之间，且球冠体与上座板、球冠体与下座板相接触的滑动面上均固定设置有聚四氟乙烯板，球冠体包括滑动扣合的上插板和下插板，所述上插板和下插板滑动扣合并于二者内部形成一缓震腔，且缓震腔内自上而下依次设置有若干对组合碟簧和耗能阻尼材料。

优选地，所述下座板顶部开设有放置槽，且放置槽的水平开口尺寸大于组合碟簧的中心孔内径，所述耗能阻尼材料的形状与放置槽相匹配，且耗能阻尼材料嵌固在放置槽内。

优选地，所述组合碟簧和耗能阻尼材料之间铺设有不锈钢材质的垫片，以保证耗能阻尼材料均匀受压。

优选地，所述上插板和下插板叠合部位的长度不小于上插板的最大竖向行程，以防止上插板从下插板上滑脱。

优选地，所述耗能阻尼材料为聚氨酯材料或高阻尼橡胶材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型结构简单，通过对传统摩擦摆隔震支座球冠体的优化设计，将整体结构的球冠体拆分为滑动配合的上下两部分并在二者内部设置了组合碟簧和耗能阻尼材料，使其具有了三维隔震效果，同时，与现有技术相比，其支座尺寸更小，更易于工程应用，而且，竖向串联设置的组合碟簧和耗能阻尼材料可分别通碟簧片间的摩擦以及耗能阻尼材料内部分子间的摩擦来耗散输入能量，对于竖向变形较小的微幅振动，其耗能效果更好。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1为本实用新型沿竖直方向的剖面结构示意图；

图2为本实用新型沿水平方向的剖面结构示意图；

图3为本实用新型的球冠体沿竖直方向的剖面结构示意图；

图4为本实用新型的上插板沿竖直方向的剖面结构示意图；

图5为本实用新型的下插板沿竖直方向的剖面结构示意图。

附图标记：1-上座板、2-聚四氟乙烯板、3-球冠体、31-上插板、32-下插板、33-缓震腔、34-组合碟簧、35-垫片、36-放置槽、37-耗能阻尼材料、4-下座板、5-耳板。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的一种串联型三维摩擦摆隔震支座的实施例。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。下面结合图1-5，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明：

如图1-2所示，本实用新型优选的一种串联型三维摩擦摆隔震支座，基于传统摩擦摆隔震支座设计，包括上座板1、球冠体3和下座板4，所述上座板1和下座板4均采用铸铁材料制作，且上座板1和下座板4相互靠近的一侧滑动面上均设置有一层2mm厚的不锈钢板，所述球冠体3滑动安装在上座板1和下座板4之间，且球冠体3与上座板1、球冠体3与下座板4相接触的滑动面上均固定设置有聚四氟乙烯板2，如图3-5所示，球冠体3包括滑动扣合的上插板31和下插板32，所述上插板31和下插板32滑动扣合并于二者内部形成一缓震腔33，且上插板31和下插板32叠合部位的长度不小于上插板31的最大竖向行程（实际设置时以最大行程的2倍为宜），所述缓震腔33内自上而下串联设置有若干对组合碟簧34和耗能阻尼材料37，且组合碟簧34与缓震腔33内壁滑动配合，所述耗能减震材料37为聚氨酯材料或高阻尼橡胶材料，为了保证耗能减震材料37的稳定，所述下座板4顶部开设有放置槽36，且放置槽36的水平开口尺寸大于组合碟簧34的中心孔内径，耗能阻尼材料37的形状与放置槽36相匹配，且耗能阻尼材料37嵌固在放置槽36内，为了避免耗能减震材料37局部集中受压，顶部的若干对组合碟簧34和底部的耗能阻尼材料37之间铺设有不锈钢材质的垫片35，所述垫片35为尺寸与放置槽36相适配的圆盘状，且垫片35滑动放置在放置槽36内。

本实用新型的具体施工工序如下：

步骤一，在下插板32的放置槽36内放入耗能阻尼材料37和垫片35，并在上插板31的空腔中放入合适数量的组合碟簧34（具体数量根据设计计算确定）；

步骤二，将球冠体3上插板31插在下插板32上，并使二者相互咬合；

步骤三，将组合好的球冠体3置于上座板1和下座板4中间，并通过临时连接件固定上座板1和下座板4；

步骤四，将上座板1和下座板4上的耳板5与对应的预埋件进行螺栓连接，完成三维摩擦摆隔震支座的安装；

步骤五，主体结构安装完成后去除临时连接件。

本实用新型的工作原理是：在正常使用状态下，组合碟簧34发生竖向变形，聚氨酯材料处于竖向受压状态，当支座底部有竖向震（振）动输入时，组合碟簧34在平衡位置上下微幅振动，聚氨酯材料通过分子间的摩擦耗散能量，即将竖向震（振）动的动能转化为热能并耗散到空气中，可有效减小输入到上部结构中的能量。在水平地震作用下，球冠体3上插板31与下插板32的相互咬合为球冠体3提供了较大的水平刚度，确保支座的水平变形主要集中于上、下滑动面的聚四氟乙烯板2和不锈钢板的相对滑动变形上，组合碟簧34主要用于竖向承载，耗能阻尼材料37主要用于支座竖向震/振动耗能，即本实用新型在保留了传统水平摩擦摆隔震支座的隔震功能的同时实现了对竖向震（振）动的隔震效果，尤其对于竖向变形较小的微幅振动，其耗能效果更好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种串联型三维摩擦摆隔震支座，其特征在于：包括上座板（1）、球冠体（3）和下座板（4），所述球冠体（3）滑动安装在上座板（1）和下座板（4）之间，且球冠体（3）与上座板（1）、球冠体（3）与下座板（4）相接触的滑动面上均固定设置有聚四氟乙烯板（2），球冠体（3）包括滑动扣合的上插板（31）和下插板（32），所述上插板（31）和下插板（32）滑动扣合并于二者内部形成一缓震腔（33），且缓震腔（33）内自上而下依次设置有若干对组合碟簧（34）和耗能阻尼材料（37）。

2.根据权利要求1所述的一种串联型三维摩擦摆隔震支座，其特征在于：所述下座板（4）顶部开设有放置槽（36），且放置槽（36）的水平开口尺寸大于组合碟簧（34）的中心孔内径，所述耗能阻尼材料（37）的形状与放置槽（36）相匹配，且耗能阻尼材料（37）嵌固在放置槽（36）内。

3.根据权利要求1或2任意一项所述的一种串联型三维摩擦摆隔震支座，其特征在于：所述组合碟簧（34）和耗能阻尼材料（37）之间铺设有不锈钢材质的垫片（35）。

4.根据权利要求1所述的一种串联型三维摩擦摆隔震支座，其特征在于：所述上插板（31）和下插板（32）叠合部位的长度不小于上插板（31）的最大竖向行程。

5.根据权利要求1所述的一种串联型三维摩擦摆隔震支座，其特征在于：所述耗能阻尼材料（37）为聚氨酯材料或高阻尼橡胶材料。

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