一种用于支座的双向震后自复位装置的制作方法

本实用新型涉及工程结构振动控制技术领域，具体说的是一种用于支座的双向震后自复位装置。

背景技术：

自从1985年美国的zayas等提出摩擦摆隔震支座(fpb/fps，摩擦摆隔震因其具有较强的自限位功能、自复位能力，抗平扭能力，造价较低，经久耐用，施工简单，优良的隔震以及耗能机制等优势，近二十余年来已被成功应用于桥梁工程、核电站工程、大型压力容器、一些高层建筑以及高耸结构等重大工程结构。

fpb支座由于摩擦系数的存在，且支座在原始位置的水平恢复力为0，因此支座无法回复到初始位置；地震发生后，支座限位装置已发生破损，需经修复后才能使支座发挥正常功能。

并且为使支座能够进行自复位需要对支座进行大幅度改动，针对不同类型的支座，其改进行位置均不相同，这样即会造成工业浪费，又会加大生产难度。因此，需要一种能使各种类型支座震后自复位的通用型装置，来解决这些问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于支座的双向震后自复位装置，能利用于各种类型的支座，并具有双向减隔震效果，能在震后不经修改进行复位，还不影响原支座功能的正常使用。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种用于支座的双向震后自复位装置，设置在底面为两个相对称的坡面组成的v形面的支座的下方，该装置包括上坡面板和下坡面板，上坡面板设置在下坡面板上方，上坡面板的上表面为与支座的底面相匹配的v形面，上坡面板的上表面横坡方向的两侧设有与支座的底部间隙配合的限位板，上坡面板的下表面为与上坡面板上表面的设置方向相垂直的v形面，下坡面板的上表面为与上坡面板的下表面相匹配的v形面，下坡面板的上表面横坡方向的两侧设有与上坡面板的底部间隙配合的限位板。

支座为固定型支座或单向支座或多向支座。

v形面为正v形面或倒v形面。

上坡面板的上表面的两个坡面各与支座的底面之间设有坡面摩擦副。

上坡面板的下表面的两个坡面分别与支座的两个坡面之间设有坡面摩擦副。

本实用新型有益效果是：

1、该装置构造简单、耐久性好，能够起到对上部支座的承载作用，正常使用时，坡面上不产生任何相对运动，不会对支座正常的竖向承载、水平承载、水平滑移和转动功能造成影响。

2、地震作用下，水平力超过限值，上坡面板和支座的底面之间、上坡面板和下坡面板分别在纵桥向和横桥向发生上坡和下坡的往复滑动，将地震动能转化为势能，减弱地震作用，同时在往复滑动过程中得到摩擦阻力耗散地震力，并延长结构自振周期，达到减隔震效果。

3、地震后，支座在重力作用下，装置能够沿纵桥向和横桥向的下坡方向完全自复位，并且不经修复即具备正常使用功能，适用于重大隔震工程结构。

4、该装置的震中减震震后复位，均在支座的最下方进行，不会使支座的中部实现转动的座板偏载，使上方支座运行更加稳定。

附图说明

图1是用于固定式支座支的双向震后自复位装置；

图2是图1的a-a剖面图；

图3是图1的b-b剖面图；

图4是用于纵向活动型支座的的双向震后自复位装置的a-a剖面图；

图5是用于纵向活动型支座的的双向震后自复位装置的b-b剖面图；

图6是用于多向活动型支座的的双向震后自复位装置的a-a剖面图；

图7是用于多向活动型支座的的双向震后自复位装置的b-b剖面图；

图8是本实用新型的上坡面板的结构示意图；

图9是本实用新型的下座板的结构示意图；

图10是本实用新型的下坡面板的结构示意图；

图中：1、上座板，2、平面金属滑板，3、平面非金属滑板，4、中座板，5、球面非金属滑板，6、球面金属滑板，7、下座板，8、上坡面板，9、上坡面非金属滑板，10、上坡面金属滑板，11、下坡面非金属滑板，12、下坡面金属滑板，13、下坡面板，14、导向金属滑板，15、导向非金属滑板。

具体实施方式

一种用于支座的双向震后自复位装置，设置在底面为两个相对称的坡面组成的v形面的支座的下方，支座主要包括上座板1、平面金属滑板2、平面非金属滑板3、中座板4、球面非金属滑板5和球面金属滑板6、下座板7、、导向金属滑板14和导向非金属滑板15。

该装置包括上坡面板8、上坡面非金属滑板9、上坡面金属滑板10、下坡面非金属滑板11、下坡面金属滑板12、下坡面板13。

上座板1的上表面为平面，与梁底接触，另一面为平面，用于安装平面金属滑板2，上座板1的四周设置有限位板。

下座板7上表面加工有凹球面，用于安装球面非金属滑板5，另一面为相对称的两个坡面，用于安装上坡面非金属滑板9。

上坡面板8的上表面为两个相对称的坡面，与下座板7的下表面相匹配，用于安装上坡面金属滑板10，与上坡面非金属滑板9组成上坡面摩擦副；上坡面板8的下表面为两个相对的坡面，上坡面板8的下表面为与上坡面板8上表面的设置方向相垂直的v形面，用于安装下坡面非金属滑板11；上坡面板8的上表面横坡方向的两侧设有与支座的底部间隙配合的限位板，如果上坡面板8的上表面横皮方向为横桥向，则上坡面板8在横桥向两侧设置有限位板，反之，上坡面板8的纵桥向两侧设置有限位板。

下坡面板13的上表面为两个相对称的坡面，与上坡面板8的下表面相匹配，用于安装下坡面金属滑板12，下坡面非金属滑板11组成下坡面摩擦副；上坡面摩擦副与下坡面摩擦副运动方向垂直。如果上坡面板8的上表面横皮方向为横桥向，则下坡面板13在纵桥向两侧设置有限位板，与上坡面板8配合，下坡面板13的下表面为平面，与墩顶接触。

中座板4的上表面加工有平面凹槽，用于安装平面非金属滑板3，与平面金属滑板2组成平面摩擦副；下表面为凸球面，用于安装球面金属滑板6，与球面非金属滑板5组成球面摩擦副。

下面结合实施例对发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

实施例1

给出的双向震后自复位减隔震支座，属于固定支座，如图1、图2和图3所示，主要由上座板1、平面金属滑板2、平面非金属滑板3、中座板4、球面非金属滑板5和球面金属滑板6、下座板7、上坡面板8、上坡面非金属滑板9上坡面金属滑板10、下坡面非金属滑板11下坡面金属滑板12、下坡面板13等组成。

支座上座板1与梁体连接，支座下坡面板13与墩台连接。在上座板1下表面焊接的平面金属滑板2和在中座板4上镶嵌的平面非金属滑板12组成平面摩擦副；中座板4上安装的球面金属滑板6与下座板7上镶嵌的球面非金属滑板5组成球面摩擦副；下座板7上镶嵌的上坡面非金属滑板9与上坡面板8上安装的上坡面金属滑板10组成上坡面摩擦副；上坡面板8下表面镶嵌的下坡面非金属滑板11与下坡面板13上安装的下坡面金属滑板12组成下坡面摩擦副。

支座上座板、中座板、下座板、上下坡面板、平面摩擦副、球面摩擦副和上下坡面摩擦副共同实现支座的竖向承载、横向承载、竖向转动和减隔震功能。

上座板1的限位板与下座板7配合；上坡面板8的限位板与下座板7配合；下坡面板13的限位板与上坡面板8配合；实现支座限位方向限位作用。

正常使用情况下，上坡面摩擦副和下坡面摩擦副无相对位移。

地震作用下，水平力超过限值，上坡面摩擦副与下坡面摩擦副分别在纵桥向横纵桥向发生上坡和下坡的往复滑动，将地震动能转化为势能，减弱地震作用，同时在往复滑动过程中得到摩擦阻力耗散地震力，并延长结构自振周期，达到减隔震效果。

地震后，支座在重力作用下，能够沿纵桥向和横桥向的下坡方向完全自复位，并且不经修复即具备正常使用功能。

实施例2

给出的利用本实用新型装置的双向震后自复位减隔震支座，属于纵向活动型支座，如图4和图5所示，主要由上座板1、平面金属滑板2、平面非金属滑板3、中座板4、球面非金属滑板5和球面金属滑板6、下座板7、上坡面板8、上坡面非金属滑板9上坡面金属滑板10、下坡面非金属滑板11下坡面金属滑板12、下坡面板13、导向金属滑板14、导向非金属滑板15等组成。

支座上座板1与梁体连接，支座下坡面板13与墩台连接。在上座板1下表面焊接的平面金属滑板2和在中座板4上镶嵌的平面非金属滑板12组成平面摩擦副；中座板4上安装的球面金属滑板6与下座板7上镶嵌的球面非金属滑板5组成球面摩擦副；下座板7上镶嵌的上坡面非金属滑板9与上坡面板8上安装的上坡面金属滑板10组成上坡面摩擦副；上坡面板8下表面镶嵌的下坡面非金属滑板11与下坡面板13上安装的下坡面金属滑板12组成下坡面摩擦副；上座板1上安装的导向金属滑板14与下座板7上镶嵌的导向非金属滑板15组成导向摩擦副。

支座上座板、中座板、下座板、上下坡面板、平面摩擦副、球面摩擦副、上下坡面摩擦副和导向摩擦副共同实现支座的竖向承载、横向承载、水平滑移，竖向转动和减隔震功能。

上座板1的限位板与下座板7配合，并在纵桥向留有水平滑移空间；上坡面板8的限位板与下座板7配合；下坡面板13的限位板与上坡面板8配合；实现支座限位方向限位作用。

正常使用情况下，上坡面摩擦副和下坡面摩擦副无相对位移；导向摩擦副在纵桥向可以水平滑移。

地震作用下，水平力超过限值，下坡面摩擦副在横纵桥向发生上坡和下坡的往复滑动；上座板1纵向滑移到位移限值时，上坡面摩擦副在纵桥向发生上坡和下坡的往复滑动将地震动能转化为势能，减弱地震作用，同时在往复滑动过程中得到摩擦阻力耗散地震力，并延长结构自振周期，达到减隔震效果。

地震后，支座在重力作用下，能够沿纵桥向和横桥向的下坡方向完全自复位，并且不经修复即具备正常使用功能。

实施例3

给出的利用本实用新型装置的双向震后自复位减隔震支座，属于多向活动型支座，如图6和图7所示，主要由上座板1、平面金属滑板2、平面非金属滑板3、中座板4、球面非金属滑板5和球面金属滑板6、下座板7、上坡面板8、上坡面非金属滑板9上坡面金属滑板10、下坡面非金属滑板11下坡面金属滑板12、下坡面板13、导向金属滑板14等组成。

支座上座板1与梁体连接，支座下坡面板13与墩台连接。在上座板1下表面焊接的平面金属滑板2和在中座板4上镶嵌的平面非金属滑板12组成平面摩擦副；中座板4上安装的球面金属滑板6与下座板7上镶嵌的球面非金属滑板5组成球面摩擦副；下座板7上镶嵌的上坡面非金属滑板9与上坡面板8上安装的上坡面金属滑板10组成上坡面摩擦副；上坡面板8下表面镶嵌的下坡面非金属滑板11与下坡面板13上安装的下坡面金属滑板12组成下坡面摩擦副。

支座上座板、中座板、下座板、上下坡面板、平面摩擦副、球面摩擦副和上下坡面摩擦副共同实现支座的竖向承载、横向承载、水平滑移，竖向转动和减隔震功能。

上座板1的限位板与下座板7配合，并在纵桥向和横桥向留有水平滑移空间；上坡面板8的限位板与下座板7配合；下坡面板13的限位板与上坡面板8配合；实现支座限位方向限位作用。

正常使用情况下，上坡面摩擦副和下坡面摩擦副无相对位移；导向摩擦副在纵桥向和横向桥均可以水平滑移。

地震作用下，水平力超过限值，上座板1横向滑移到横向位移限值时，下坡面摩擦副在横纵桥向发生上坡和下坡的往复滑动；上座板1纵向桥滑移到位移限值时，上坡面摩擦副在纵桥向发生上坡和下坡的往复滑动将地震动能转化为势能，减弱地震作用，同时在往复滑动过程中得到摩擦阻力耗散地震力，并延长结构自振周期，达到减隔震效果。

地震后，支座在重力作用下，能够沿纵桥向和横桥向的下坡方向完全自复位，并且不经修复即具备正常使用功能。

支座不限制在上述三个实施例指出的支座，只好满足支座作用均可与该装置配套使用。