一种使用HSM滑动材料的摩擦阻尼支座的制作方法

本实用新型涉及一种摩擦阻尼支座，更具体的说涉及一种使用HSM滑动材料的摩擦阻尼支座，属于桥梁与建筑减隔震技术领域。

背景技术：

目前，隔震技术已成为主流的防震抗震手段，并广泛应用于建筑结构和桥梁结构，其可以最大限度降低地震对建筑、桥梁结构的破坏及保护人员与附属物品。现有的建筑桥梁隔震系统中，一般使用铅芯橡胶隔震支座或高阻尼橡胶隔震支座等橡胶类支座；桥梁橡胶支座通常安装在桥梁上部结构与桥墩和桥台之间，能够全面降低地震载荷，减轻地震载荷对桥梁结构的危害，兼有隔震和耗能的双重功能；同时它们还支撑着上部主体结构的重量，并且还提供弹性恢复力。

但是，通过多次实验显示，铅芯橡胶隔震支座或高阻尼橡胶隔震支座等橡胶类隔震支座的地震工况模拟试验的速度在20mm/s以下，而实际地震工况下的隔震水平峰值速度往往在400mm/s以上，其产生的动能将通过隔震支座吸收，动能转化为势能并以热量的形式耗散；隔震支座能否经受住产生的高温，其隔震性能曲线是否稳定是评价隔震支座的重要标准之一。但是，橡胶类隔震支座在实际高烈度地震工况下，铅芯橡胶隔震支座及高阻尼橡胶隔震支座内部铅芯温度急速上升，对橡胶材料力学性能有巨大影响，会导致橡胶类隔震支座的滞回曲线退化，结构隔震率下降而使隔震失败；因此，橡胶类隔震支座不能满足、应对高速地震工况下隔震耗能的需求，从而不能使桥梁、建筑等具备抵抗强烈地震的作用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有的隔震系统中橡胶类隔震支座不能满足、应对高速地震工况下隔震耗能的需求等缺陷，提供一种使用HSM滑动材料的摩擦阻尼支座。

本实用新型为实现上述目的，所采用技术解决方案是：一种使用HSM滑动材料的摩擦阻尼支座，包括上滑板和下底板，所述的上滑板上部和下底板底部分别设置有锚碇棒，所述的上滑板和下底板之间设置有球冠，所述的球冠上端面和下端面都为球面，球冠的上端球面配合设置在上滑板底部的凹球面内，球冠的下端球面配合设置在下底板的凹曲面内，所述的上滑板底部凹球面与球冠上端球面之间设置有上部HSM球面板，所述的下底板上部凹曲面与球冠下端球面之间设置有下部HSM耐磨板。

所述的球冠为上下非对称结构。

所述上滑板底部的凹球面内设置有球面不锈钢板。

所述的球冠为上下对称结构。

所述上滑板底部的凹球面内、下底板的凹曲面内分别设置有球面不锈钢板。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中上滑板底部凹球面与球冠上端球面之间设置有上部HSM球面板，下底板上部凹曲面与球冠下端球面之间设置有下部HSM耐磨板，从而形成两个曲面摩擦副。上部HSM球面板和下部HSM耐磨板为HSM滑动材料，其具有承载性、耐高温、以及稳定的摩擦系数等特性，因此其工作温度高，通过隔震原理，将地震动能转化为热能并耗散，从而使桥梁、建筑等具备抵抗强烈地震的作用，可以满足高地震烈度所产生的高速、大位移摩擦产生的高温工况。

附图说明

图1是本实用新型中球冠为上下非对称结构时示意图。

图2是本实用新型中球冠为上下对称结构时示意图。

图中，上滑板1，球面不锈钢板2，上部HSM球面板3，球冠4，下部HSM耐磨板5，下底板6，锚碇棒7。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

参见图1至图2，一种使用HSM滑动材料的摩擦阻尼支座，能够应对高速地震工况下隔震耗能的需求，包括上滑板1和下底板6，所述的上滑板1底部为凹球面，所述的下底板6上部为凹曲面；所述的上滑板1上部和下底板6底部分别设置有锚碇棒7。所述的上滑板1和下底板6之间设置有球冠4，所述的球冠4上端面和下端面都为球面，球冠4上端球面的曲率半径与上滑板1底部凹球面的曲率半径相匹配，球冠4下端球面的曲率半径与下底板6部凹曲面的曲率半径相匹配，球冠4的上端球面配合设置在上滑板1底部的凹球面内，球冠4的下端球面配合设置在下底板6的凹曲面内。所述的上滑板1底部凹球面与球冠4上端球面之间设置有上部HSM球面板3，所述的下底板6上部凹曲面与球冠4下端球面之间设置有下部HSM耐磨板5；上部HSM球面板3和下部HSM耐磨板5是以热塑性聚酯（PBT、PET）材料为基体材料，添加一定份量的耐磨改性剂（PTFE、二硫化钼等）及其他辅助剂，通过共混造粒、注塑成型、后处理的成型工艺路线而制成，其具有高承载性、耐高温、高耐磨以及稳定的摩擦性能等特性。从而形成两个曲面摩擦副，每个摩擦副分别由球面的HSM材料与相同曲率半径的球面组成，通过上部HSM球面板3和下部HSM耐磨板5的摩擦来达到摩擦生热的耗能目的，起到了摩擦耗能的作用，从而耗散了地震的水平动能，实现了桥梁与建筑的隔震、耗能减震功能。

参见图1，可以选择球冠4为上下非对称结构。此时所述上滑板1底部的凹球面内设置有球面不锈钢板2；若上滑板1底部的凹球面为镀铬抛光处理，则不需要球面不锈钢板2。

参见图2，可以选择球冠4为上下对称结构。此时所述上滑板1底部的凹球面内、下底板6的凹曲面内分别设置有球面不锈钢板2；若上滑板1底部的凹球面和下底板6的凹曲面分别为镀铬抛光处理，则不需要球面不锈钢板2。

参见图1，本实用新型中上部HSM球面板3和下部HSM耐磨板5采用HSM滑动材料，该HSM滑动材料极限抗压强度达到200MPa以上、长期使用温度达到115℃以上、与镜面不锈钢板的摩擦系数在0.04至0.06之间，且其摩擦距离大于75KM。因此使得摩擦阻尼支座竖向承载力大；支座整体尺寸小，运输、安装方便；支座非金属材料总厚度小于2厘米，因火灾影响不会导致桥梁建筑结构整体下沉或倾覆，这点是高阻尼橡胶隔震支座及铅芯橡胶隔震支座无法达到的；同时，相比较高阻尼橡胶隔震支座及铅芯橡胶隔震支座，本产品因使用HSM材料，可以达到更大的水平位移，以便更有效得延长上部结构的隔震周期，更显著的降低地震工况下的上部结构的水平加速度，进而减小地震惯性力对上部结构的损害；因此，本摩擦阻尼支座因使用作温度高的HSM材料，可以满足高地震烈度所产生的高速、大位移摩擦产生的高温工况，多次实验验证本支座产品能够抵御地震烈度为9度以上地震，从而使桥梁、建筑等具备抵抗强烈地震的作用，更好的满足了使用需求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本实用新型的保护范围。