一种超设计烈度同步滚轴隔震支座

1.本实用新型涉及隔震减震技术领域，特别涉及一种超设计烈度同步滚轴隔震支座。


背景技术：

2.当前所有隔震设计都是遵照国家地震区划图(长期地震预报)规定的地震烈度，选择与之相应的隔震装置，以达到小震可用、中震(设计烈度)可修、大震不倒的地之目的。换言之，只要遭遇包括设计烈度在内以上地震烈度，建筑物就要遭到不同程度的甚至不可修复的破坏。更为严重的是设计所依据的国家地震区划烈度，虽几经修正，(最近的一次是在1990年，1992年颁布)。但其一定程度上的不准确性仍难以避免。并且，以近10年的4起地震灾害最为严重的地震表明，高烈度地震灾害都是超设计烈度造成的。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种超设计烈度同步滚轴隔震支座，该隔震支座能够实现在遭遇超出设计烈度的水平地震作用下，确保多层砌体住宅类建筑仍能基本完好并震后复位。
4.本实用新型所采用的技术方案是：一种超设计烈度同步滚轴隔震支座，包括：两个隔震单元，各所述隔震单元均包括上滚座、下滚座以及滚轴，所述上滚座的底部以及所述下滚座的顶部均设置有圆弧面，所述圆弧面所对应的半径大于所述滚轴的半径，所述滚轴安装在所述上滚座和所述下滚座的圆弧面之间，使得所述上滚座与所述下滚座活动安装，所述两个所述隔震单元上下叠设，位于上方的隔震单元的下滚座与位于下方的隔震单元的上滚座固定安装，位于上方的隔震单元的滚轴与位于下方的隔震单元的滚轴相互垂直。
5.有益效果：位于上方的隔震单元的下滚座与位于下方的隔震单元的上滚座固定安装成一个整体，并且上、下两个叠设的隔震单元中的滚轴设置为相互垂直，如此一来，完全可以应对来自任何方向的水平地震作用。在面临高烈度地震灾害时，滚轴在上、下两个圆弧面之间滚动，整个隔震支座在稳定平衡条件下，动、势能相互转换以达到无破损消耗地震能量的效果。使用该超设计烈度同步滚轴隔震支座可以确保多层砌体住宅类建筑遭遇高烈度地震灾害后仍能基本完好并震后复位。
6.进一步地，所述上滚座和所述下滚座均具有竖向侧壁，所述滚轴的两端部均设置有抵接部，所述抵接部与所述竖向侧壁抵顶接触。
7.进一步地，所述抵接部为安装在所述滚轴端部的滚珠轴承，所述滚珠轴承的滚珠与所述竖向侧壁滚动连接。
8.进一步地，所述滚珠轴承的数量为多个且环形阵列分布在所述滚轴的端部。
9.进一步地，所述抵接部为球头柱塞，所述球头柱塞包括本体和球头，所述本体固定安装在所述滚轴的端部，所述球头与所述竖向侧壁滚动连接。
10.进一步地，所述球头柱塞的本体内设置有弹簧，所述球头安装在所述弹簧的端部，
所述弹簧提供弹力使得所述球头持续抵顶于所述竖向侧壁。
11.进一步地，所述球头柱塞的数量为多个且环形阵列分布在所述滚轴的端部。
12.进一步地，所述抵接部为聚四氟乙烯板，所述聚四氟乙烯板一侧固定安装在所述滚轴的端部，另一侧与所述竖向侧壁滑动连接。
13.进一步地，所述上滚座以及所述下滚座上至少在两处设置有圆弧面，所述滚轴的数量与所述圆弧面的数量一一对应。
14.进一步地，位于下方的隔震单元的滚轴的制作材料为45号钢，位于上方的隔震单元的滚轴以及上滚座、下滚座的制作材料均为q345。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明：
16.图1为本实用新型实施例隔震支座的剖面结构示意图；
17.图2为隔震单元的分解示意图；
18.图3为隔震单元中去除上滚座的俯视图；
19.图4为球头柱塞安装于滚轴端部的结构示意图；
20.图5为滚珠轴承安装于滚轴端部的结构示意图；
21.图6为滚轴端面安装有聚四氟乙烯板的结构示意图。
具体实施方式
22.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
24.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
25.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
26.参照图1至图6，本实用新型实施例一种超设计烈度同步滚轴隔震支座，包括两个隔震单元，各隔震单元均包括上滚座20、下滚座10以及滚轴30，上滚座20的底部以及下滚座10的顶部均设置有圆弧面40，圆弧面40所对应的半径大于滚轴30的半径，滚轴30安装在上滚座20和下滚座10的圆弧面40之间，使得上滚座20与下滚座10活动安装，两个隔震单元上下叠设，位于上方的隔震单元的下滚座10与位于下方的隔震单元的上滚座20固定安装，位
于上方的隔震单元的滚轴30与位于下方的隔震单元的滚轴30相互垂直。
27.位于上方的隔震单元的下滚座10与位于下方的隔震单元的上滚座20固定安装成一个整体，并且上、下两个叠设的隔震单元中的滚轴30设置为相互垂直，如此一来，完全可以应对来自任何方向的水平地震作用。在面临高烈度地震灾害时，滚轴30在上、下两个圆弧面40之间滚动，整个隔震支座在稳定平衡条件下，动、势能相互转换以达到无破损消耗地震能量的效果。使用该超设计烈度同步滚轴30隔震支座可以确保多层砌体住宅类建筑遭遇高烈度地震灾害后仍能基本完好并震后复位。
28.优选地，上滚座20和下滚座10均具有竖向侧壁50，滚轴30的两端部均设置有抵接部70，抵接部70与竖向侧壁50抵顶接触。
29.一些实施例中，抵接部70为安装在滚轴30端部的滚珠轴承71，滚珠轴承71的滚珠与竖向侧壁50滚动连接。
30.进一步地，滚珠轴承71的数量为多个且环形阵列分布在滚轴30的端部。
31.一些实施例中，抵接部70为球头柱塞72，球头柱塞72包括本体721和球头722，本体721固定安装在滚轴30的端部，球头722与竖向侧壁50滚动连接。
32.进一步地，球头柱塞72的本体721内设置有弹簧723，球头722安装在弹簧723的端部，弹簧723提供弹力使得球头722持续抵顶于竖向侧壁50。
33.优选地，球头柱塞72的数量为多个且环形阵列分布在滚轴30的端部。
34.一些实施例中，抵接部70为聚四氟乙烯板73，聚四氟乙烯板73一侧固定安装在滚轴30的端部，另一侧与竖向侧壁50滑动连接。
35.通过在上滚座20和下滚座10的相对两侧设置竖向侧壁50，同时在滚轴30的两端部均设置抵接部70，抵接部70与竖向侧壁50抵顶接触，其目的是限定滚轴30只能沿直线前后顺畅滚动而具有定向功能，使滚轴30在滚动过程中不再伴有滑动现象产生。
36.优选地，上滚座20以及下滚座10上至少在两处设置有圆弧面40，滚轴30的数量与圆弧面40的数量一一对应。鉴于隔震支座具有滚轴30轴心位移只是隔震层位移(即建筑物位移)1/2的特点，使之可以在尺度合理的前提下，将隔震单元设计成可容纳两个滚轴30而成倍提高了隔震支座的承载能力，进而弥补了线接触承载能力较低的不足。一些实施例中，隔震支座设置具有与多层砌体住宅类建筑基础宽度相当匹配的尺度。
37.本实施例中，位于下方的隔震单元的滚轴30的制作材料为45号钢，位于上方的隔震单元的滚轴30以及上滚座20、下滚座10的制作材料均为q345。如此可以获取滚轴30纵向与上滚座20或下滚座10之间最大静滑动摩擦系数。下方的隔震单元的滚轴30轴向水平地震作用上传至上方的隔震单元的下滚座10，并启动上方的隔震单元的滚轴30提供了直接的最佳传力方式。
38.上滚座20和下滚座10设置有与竖向侧壁50相邻的限位侧壁60，限位侧壁60与滚轴30平行设置且高于圆弧面40。以此限定滚轴30在两个限位侧壁60之间滚动。
39.优选地，上滚座20和下滚座10的竖向侧壁50和限位侧壁60之间密封连接。
40.本实施例中，为了实现上下两个隔震单元的固定装配，两个隔震单元之间通过销钉80固定安装成一体。同时，两个隔震单元的长度和宽度相等。
41.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用
新型宗旨的前提下作出各种变化。