CN219342829U - 装配式碟簧耗能自复位减隔震支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，包括固定于柱体的上端板和固定于基础的下槽板，上端板与下槽板四周通过弧形板连接，上端板与下槽板之间连接多个弹性组件。通过在上端板和下槽板之间设置弹性组件和加长高强螺栓与中间板连接，并结合外围的弧形板，能够消耗水平地震能量，达到变形不易损伤、质量易保证、隔震能力强的目的。

Description

装配式碟簧耗能自复位减隔震支座

技术领域

本实用新型属于建筑工程支座技术领域，具体涉及装配式碟簧耗能自复位减隔震支座。

背景技术

减隔震技术可以显著减少地震对桥梁和建筑工程的损害。减隔震技术是一种相对经济、简便、先进的工程措施，通过具有特定功能的减隔震构件和装置消耗和缓冲地面振动，以保护主体结构免于地震破坏的一种抗震手段。

传统的减隔震支座，由于难以抵抗地震产生的水平力和结构惯性，导致震后结构损坏较大，带来的经济损失较高，并且主要是将自身作为耗散地震能量的主要构件。比如以橡胶材料为基体的支座，通过剪切变形使输入结构的地震能量转换为自身的应变能和热能，实现了减隔震功能，但减震效果小、隔震位移小，自身也受到了较大损伤，强震后都需要更换；钢支座通过支撑接触面摩擦或拉索应变实现耗能，但耗能能力小，减震效果不突出。

自复位柱脚结构逐渐成为研究热点，可以使结构在震后快速恢复，减少结构大修，带来较好的经济效益。柱脚作为建筑结构中至关重要的构件，起着传递竖向荷载与水平荷载的功能；在大震作用下，包括柱脚在内的结构构件会发展塑性以耗散地震能量，这样结构不可避免的产生残余变形，因此发展震后可恢复的自复位柱脚尤为关键。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，解决了由于地震水平力和结构惯性而导致的结构水平受力薄弱的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，包括固定于柱体的上端板和固定于基础的下槽板，上端板与下槽板四周通过弧形板连接，上端板与下槽板之间连接多个弹性组件。

本实用新型的特点还在于：

每个弹性组件包括一个加长高强螺栓，每个加长高强螺栓上套接多个碟簧，加长高强螺栓一端连接下槽板，一端穿过上端板。

上端板正对下槽板的一面贴合连接中间板，加长高强螺栓穿过中间板，每个弹性组件对应的顶部碟簧接触连接中间板。

中间板与上端板相接触的一面设置多个中间板凸起、开设多个中间板凹槽，每个中间板凸起与每个中间板凹槽均交替且呈纵横向阵列设置，中间板上开设多个中间贯通孔，上端板上连接多个上端板凸起、开设多个上端孔，上端板凸起正对中间板凹槽，上端孔正对中间板凸起，上端板上正对中间贯通孔开设多个上端贯通孔，中间贯通孔、上端贯通孔内穿过加长高强螺栓。

上端板凸起和上端孔边沿与上端板相接位置处开设圆弧倒角。

中间板凸起和中间板凹槽边沿与中间板相接位置处开设圆弧倒角。

中间贯通孔、上端贯通孔的横向尺寸大于加长高强螺栓直径，且小于碟簧的外径。

下槽板上开设若干下槽孔，下槽板位于每个下槽孔内连接一个弹性组件。

本实用新型的有益效果是：

1、在地震作用下，强大的结构惯性力可能会克服了接触面上的摩擦力，使上端板与中间板发生轻微错位，而在此结构支座中上端板与中间板之间凹凸配合，能轻易达到自复位的效果，并且能增大摩擦，在支座四周设置的弧形板也使输入结构的水平向地震能量转换为碟簧的竖向弹性能量再还嫁给地基以达到耗能减震的目的，因此解决了由于地震水平力和结构惯性而导致的结构水平受力薄弱的问题。

2、水平位移使桥梁上下部结构之间或建筑结构与地基之间形成振动位移差，实现了一定的隔震功能。

3、在持续反复的地震作用下，能够达到反复减隔震效果。

4、本支座可以拆解为零部件运输至施工场地，在现场进行装配化组装，运输及安装方便。

5、具有竖向承载力高、变形不易损伤、减隔震能力强、可靠性好的优点。

附图说明

图1是本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座主体结构示意图；

图2是本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座主体结构正视图；

图3是本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座主体结构分解图；

图4是本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座弧形板结构示意图；

图5是本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座主体结构剖面图；

图6是本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座碟簧组件示意图；

图7是本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座中间板示意图；

图8是本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座上端板结构示意图；

图9是本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座下槽板结构示意图。

图中：1.上端板，101.上端板凸起，102.上端孔，103.上端贯通孔，2.下槽板，201.下槽孔，3.弧形板，4.中间板，401.中间板凸起，402.中间板，403.中间贯通孔，5.弹性组件，501.碟簧，502.加长高强螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，如图1、图2、图3所示，包括固定于柱体的上端板1和固定于基础的下槽板2，上端板1与下槽板2四周通过弧形板3连接，上端板1与下槽板2之间连接多个弹性组件5，支座四周设置的弧形板3使输入结构的水平向地震能量转换为弹性组件5的竖向弹性能量再还嫁给地基以达到耗能减震的目的。

弧形板3如图4所示，该弧形板3下端与下槽板2四个侧面螺栓连接，该弧形板上端与上端板1底面螺栓连接。弧形板3能够有效消耗地震水平力，从而限制上端板发生水平位移，使结构更加稳定，提高减震效果。

如图5、图6所示，每个弹性组件5包括一个加长高强螺栓502，每个加长高强螺栓502上套接多个碟簧501，加长高强螺栓502一端连接下槽板2，一端穿过上端板1，其中，碟簧501具有弹性，加长高强螺栓502能够对多个碟簧501起到限位作用，防止碟簧501受到水平方向的力而发生移动。

上端板1正对下槽板2的一面贴合连接中间板4，加长高强螺栓502穿过中间板4，每个弹性组件5对应的最上面的碟簧501接触连接中间板4，并且在安装下槽板2时，给碟簧501一个初始压力，从而进一步可以增大上端板1与中间板4之间的摩擦，从而消耗地震的水平力，提升结构的稳定性。

如图7所示，中间板4上位于与上端板1相接触的一面连接多个中间板凸起401、开设多个中间板凹槽402，每个中间板凸起401与每个中间板凹槽402均交替且呈纵横向阵列设置，中间板4上开设多个中间贯通孔403，如图8所示，上端板1上连接多个上端板凸起101、开设多个上端孔102，上端板凸起101正对中间板凹槽402，上端孔102正对中间板凸起401，上端板1上正对中间贯通孔403开设多个上端贯通孔103，中间贯通孔403、上端贯通孔103内穿过加长高强螺栓502，中间板凸起401与上端孔102凹凸配合，中间板4和上端板1的突起互相配合，从而增大摩擦，当水平地震能量使上端板1和中间板4发生轻微错位时，两者凹凸配合，还具有恢复的效果。

上端板凸起101和上端孔102边沿与上端板1相接位置处开设圆弧倒角，为保证减震时的稳定性。

中间板凸起401和中间板凹槽402边沿与中间板4相接位置处开设圆弧倒角，为保证减震时的稳定性。

中间贯通孔403、上端贯通孔103的横向尺寸大于加长高强螺栓502直径，且小于碟簧501的外径，能够使加长高强螺栓502随下槽板2在水平方向移动。

如图9所示，下槽板2上开设若干纵横线性阵列的下槽孔201，下槽板2位于每个下槽孔201内连接一个弹性组件5。

将本支座拆解为零部件运输至施工场地后，直接在结构上进行组拼，其主要施工步骤如下：

首先，将贯穿于上端板1、中间板4和碟簧501的加强高强螺栓502的螺柱部分预埋于上部建筑结构中；将上端板1通过上端贯通孔103穿过预埋的螺柱，使上端板1顶面与上部建筑结构的底部贴合；再将中间板4通过中间贯通孔403穿过预埋的螺柱与上端板1底部凹凸配合；然后，再将碟簧501穿过预埋的螺柱，使碟簧501顶部与与中间板4的底面连接，再将加强高强螺栓502的螺帽从螺柱底部往上拧，从而给到碟簧501一个初始压力。

通过连接螺栓将设置有下槽孔201的下槽板2与支座垫石或地基基础连接；最后，将碟簧组件5放入下槽板2的下槽孔201中，使加强高强螺栓502的螺帽底部和下槽孔201底部接触在一起，中间板4的底面与下槽板2的上面板接触在一起。

本实用新型装配式碟簧耗能自复位减隔震支座的工作原理为：

将上端板1固定于柱体底部，柱体可以选为桥梁上下部结构之间或建筑结构，将下槽板2固定于地基上，在地震作用下，结构的惯性力以及地震的水平力能够克服接触面上的摩擦力，使上端板1与中间板4之间发生相对的水平向位移，四个侧面的弧形板3能够消耗一定的水平力，以达到耗能减震的目的；受到初始压力的弹性组件5给中间板4一个支撑力，使发生相对水平向位移的中间板4和上端板1恢复到初始状态。上端板1与中间板4之间发生相对的水平向位移使桥梁上下部结构之间或建筑结构与地基之间形成振动位移差，实现了一定的隔震功能；在持续反复的地震作用下，能够同步实现反复减隔震效果；同时该支座竖向承载力高、变形不易损伤、减隔震能力强、可靠性好。

通过上述方式，本实用新型基于碟簧原理的减隔震支座。解决了现有减隔震支座减震存在的效果差、寿命短的问题。包括固定于柱体的上端板和固定于基础的下槽板，上端板与中间板凹凸配合。下槽板上均匀嵌有若干弹性组件和加长高强螺栓的组合，在初始状态下使得长螺栓上端对应镶嵌于上端板的若干上槽孔内。本装置通过在上端板和下槽板之间设置碟簧组件和加长高强螺栓与中间板连接，并结合外围的弧形板，能够消耗水平地震能量，达到变形不易损伤、质量易保证、隔震能力强的目的。

Claims (8)

1.装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，包括固定于柱体的上端板(1)和固定于基础的下槽板(2)，其特征在于，所述上端板(1)与下槽板(2)四周通过弧形板(3)连接，所述上端板(1)与下槽板(2)之间连接多个弹性组件(5)。

2.根据权利要求1所述装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，其特征在于，每个所述弹性组件(5)包括一个加长高强螺栓(502)，每个所述加长高强螺栓(502)上套接多个碟簧(501)，所述加长高强螺栓(502)一端连接下槽板(2)，一端穿过上端板(1)。

3.根据权利要求2所述装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，其特征在于，所述上端板(1)正对下槽板(2)的一面贴合连接中间板(4)，所述加长高强螺栓(502)穿过中间板(4)，每个所述弹性组件(5)对应的顶部碟簧(501)接触连接中间板(4)。

4.根据权利要求3所述装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，其特征在于，所述中间板(4)与上端板(1)相接触的一面设置多个中间板凸起(401)、开设多个中间板凹槽(402)，每个所述中间板凸起(401)与每个中间板凹槽(402)均交替且呈纵横向阵列设置，所述中间板(4)上开设多个中间贯通孔(403)，所述上端板(1)上连接多个上端板凸起(101)、开设多个上端孔(102)，所述上端板凸起(101)正对中间板凹槽(402)，所述上端孔(102)正对中间板凸起(401)，所述上端板(1)上正对中间贯通孔(403)开设多个上端贯通孔(103)，所述中间贯通孔(403)、上端贯通孔(103)内穿过加长高强螺栓(502)。

5.根据权利要求4所述装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，其特征在于，所述上端板凸起(101)和上端孔(102)边沿与上端板(1)相接位置处开设圆弧倒角。

6.根据权利要求4所述装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，其特征在于，所述中间板凸起(401)和中间板凹槽(402)边沿与中间板(4)相接位置处开设圆弧倒角。

7.根据权利要求4所述装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，其特征在于，所述中间贯通孔(403)、上端贯通孔(103)的横向尺寸大于加长高强螺栓(502)直径，且小于碟簧(501)的外径。

8.根据权利要求1所述装配式碟簧耗能自复位减隔震支座，其特征在于，所述下槽板(2)上开设若干下槽孔(201)，所述下槽板(2)位于每个下槽孔(201)内连接一个弹性组件(5)。

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