一种变摩擦摆隔震支座的制作方法

文档序号:15716089发布日期:2018-10-19 22:04阅读:173来源:国知局

本实用新型涉及隔震技术领域,尤其涉及一种变摩擦摆隔震支座。



背景技术:

地震是工程结构面临的巨大危害,是工程结构设计中考虑的重要因素。为了降低地震对工程结构的影响,隔震技术应运而生。传统隔震技术中大多使用橡胶隔震支座,但这种支座的性能在硫化、变形、温度等多种因素影响下与设计值存在偏差,且耗能能力不足。摩擦摆隔震系统是由平面滑移隔震系统发展而来。传统平面滑移隔震系统不能自复位,且滑动性能离散性大,不易控制。传统摩擦摆隔震支座的球形滑移面半径和摩擦系数均为定值。因此,所提供的隔震层水平刚度和附加阻尼也是定值。在不同水准地震作用下隔震层的性能没有明显变化,这使得隔震层在罕遇地震和极罕遇地震作用下水平位移可能很大,支座的安全性没有保证。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的技术问题,本实用新型的目的是:提供一种变摩擦摆隔震支座,具有阻尼自适应性且具有较强自复位能力。

为了达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种变摩擦摆隔震支座,包括上连接块,位于上连接块下方的下连接块,滑块;下连接块的上表面设有下摩擦层,滑块的上表面和上连接块的下表面球面接触,滑块的下表面和下连接块的上表面球面接触。

进一步的是:上连接块的下表面为球形凹面,滑块的上表面为第一球形凸面,上连接块的球形凹面与滑块的第一球形凸面相适应;下连接块的上表面为球形凹面,滑块的下表面为第二球形凸面,下连接块的球形凹面与滑块的第二球形凸面相适应。

进一步的是:下连接块的球形凹面的数量至少有一个,下连接块的球形凹面上设有下摩擦层。

进一步的是:下连接块的球形凹面的数量为一个,下摩擦层的摩擦系数由球形凹面的中心向边沿逐渐增大。

进一步的是:下连接块的球形凹面的数量为一个,设置在下连接块球形凹面的下摩擦层从内到外依次交替分为摩擦定值区和摩擦过渡区。

进一步的是:下连接块的球形凹面上设有多个球孔,下摩擦层设有多个突出的球体,下摩擦层的球体嵌入下连接块球形凹面的球孔内。

进一步的是:下连接块上表面的边缘处设有位移约束环,位移约束环的内侧设有防撞限位环。

进一步的是:上连接块包括一体形成的上连接板和上竖直块,呈柱形的上竖直块位于上连接板的下端,上连接块的下表面为上竖直块的下表面;下连接块包括一体形成的下连接板和下竖直块,下竖直块位于下连接板的上端,下连接块的上表面为下竖直块的上表面。

进一步的是:上连接块的上表面为平面,上连接块上表面的边缘处预留螺栓孔、卡块或卡槽,下连接块的下表面为平面,下连接块下表面的边缘处预留螺栓孔、卡块或卡槽。

进一步的是:从俯视方向上看,上竖直块落在下连接块的球形凹面的范围内。

总的说来,本实用新型具有如下优点:

本变摩擦摆隔震支座形成了多个滞回特性段,支座具有较强的自适应性。支座在侧向力作用下能够发生多个不同滞回特性的滑移阶段。支座在多遇地震和基本烈度地震作用下自复位能力增强且在罕遇地震和极罕遇地震作用下仍具有较好的限位能力。

附图说明

图1是变摩擦摆隔震支座的结构示意图。

图2是滑块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记,现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下:

1为上连接块,2为下连接块,3为滑块,4为位移约束环,5为防撞限位环,6为下连接块的球形凹面,1-1为上连接板,1-2为上竖直块,2-1为下连接板,2-2为下竖直块,3-1为滑块的第一球形凸面,3-2为滑块的第二球形凸面。

为叙述方便,现对下文所说的方位说明如下:下文所说的上下左右方向与图1本身的上下左右方向一致。

实施例1

结合图1、图2所示,一种变摩擦摆隔震支座,包括上连接块,位于上连接块下方的下连接块,滑块。下连接块的上表面设有下摩擦层。滑块的上表面和上连接块的下表面球面接触,滑块的下表面和下连接块的上表面球面接触,即滑块的下表面和下连接块上表面处的下摩擦层球面接触。滑块由高强度合金制成。

上连接块包括一体形成的上连接板和上竖直块,呈柱形的上竖直块位于上连接板的下端,上连接块的下表面即为上竖直块的下表面。下连接块包括一体形成的下连接板和下竖直块,下竖直块位于下连接板的上端,下连接块的上表面即为下竖直块的上表面。上连接块和下连接块的结构简单,制作成本低。上连接块和下连接块的具体形状也可以根据实际情况来设计。

结合图1、图2所示,上连接块的下表面为球形凹面,滑块的上表面为第一球形凸面,上连接块的球形凹面与滑块的第一球形凸面相适应,实现了滑块和上连接块之间的球面接触,上连接块和滑块之间不相对滑移。下连接块的上表面为球形凹面,滑块的下表面为第二球形凸面,下连接块的球形凹面与滑块下端的第二球形凸面相适应,实现了滑块和下连接块之间的球面接触,滑块可以相对下连接块做球面滑动。

下连接块的球形凹面的数量可以有多个,下连接块的多个球形凹面从内到外依次平滑连接,但是,本实施例1中,下连接块的球形凹面的数量只有一个,即下连接块的球形凹面的曲率半径是一个定值。下连接块的球形凹面上设有下摩擦层,整个下摩擦层的摩擦系数由中心向边沿(由内到外)线性平滑增大或非线性平滑增大,下摩擦层中心的摩擦系数最小,下摩擦层边沿的摩擦系数最大。

下连接块的球形凹面上设有多个球孔,下摩擦层设有多个突出的球体,下摩擦层的球体嵌入下连接块球形凹面的球孔内,下摩擦层由改性聚四氟乙烯或改性超高分子量聚乙烯制成。

下摩擦层可以采用镀铬的方式制成。

下连接块上表面的边缘处设有位移约束环,位移约束环的内侧设有防撞限位环。下连接块球形凹面的边缘与位移约束环是平滑过渡的。

上连接块的上表面为平面,上连接块上表面的边缘处预留螺栓孔、卡块或卡槽,即上连接块上表面预留了螺栓孔或卡槽或设置了卡块,下连接块的下表面为平面,下连接块下表面的边缘处预留螺栓孔、卡块或卡槽。预留螺栓孔、卡块或卡槽后,上连接块与上部结构连接,下连接块与下部结构连接。

上连接块的球形凹面的数量只有一个,也就是说上连接块的球形凹面的曲率半径是一个定值,即球形凹面所对应的是某个球的球面,而不是多个球的球面连接在一起。

从俯视方向上看,上竖直块落在下连接块的球形凹面的范围内,上竖直块的宽度小于下连接块的中心的球形凹面的宽度。

在地震作用下,滑块和下连接块的球形凹面发生球面滑移,从而起到摩擦耗能的作用;随着地震烈度的增强,滑块从下连接块的球形凹面的中心向边沿滑移,摩擦耗能越来越强;地震烈度越强,滑块越靠近下连接块的球形凹面的边沿。在地震烈度达到一定程度时,滑块会碰触到防撞限位环,防撞限位环也能起到耗能的作用。这样变摩擦摆隔震支座具有多级滞回特性具有更强的自复位特性。变摩擦摆隔震支座可以自适应不同烈度的地震,具有阻尼自适应性,地震后具有较强自复位能力。

实施例2

除以下技术特征外,其余未提及技术特征同实施例1。

本实施例2中,下连接块的球形凹面的数量也是只有一个,即下连接块的球形凹面的曲率半径是一个定值。设置在下连接块球形凹面的下摩擦层从内到外依次交替分为摩擦定值区和摩擦过渡区,在摩擦定值区的下摩擦层的摩擦系数是一个定值,在摩擦过渡区的下摩擦层的摩擦系数是一个变值,摩擦过渡区所对应的下摩擦层应保证相邻两个摩擦定值区所对应的下摩擦层平滑过渡,从俯视方向上看,所有的摩擦定值区和摩擦过渡区呈同心圆。本实施例中,摩擦定值区有两个,摩擦过渡区有一个,摩擦过渡区位于两个摩擦定值区之间。

实施例3

除以下技术特征外,其余未提及技术特征同实施例1。

本实施例3中,下连接块的球形凹面的数量有两个,即下连接块的球形凹面的曲率半径有两个,且两个曲率半径都是定值,即中心的球形凹面和外侧的球形凹面。设置在下连接块球形凹面的下摩擦层从内到外依次交替分为摩擦定值区和摩擦过渡区,在摩擦定值区的下摩擦层的摩擦系数是一个定值,在摩擦过渡区的下摩擦层的摩擦系数是一个变值,摩擦过渡区所对应的下摩擦层应保证相邻两个摩擦定值区所对应的下摩擦层平滑过渡,从俯视方向上看,所有的摩擦定值区和摩擦过渡区呈同心圆。本实施例中,摩擦定值区有两个,摩擦过渡区有一个,摩擦过渡区位于两个摩擦定值区之间,中心的摩擦定值区和摩擦过渡区位于中心的球形凹面处,外侧的摩擦定值区位于外侧的球形凹面处。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。

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