组合隔震支座的制作方法

本实用新型属于建筑工程结构抗震领域，涉及一种隔震减震支座。

背景技术：

地震作用是土木工程结构所承受的主要控制荷载，也是导致结构发生破坏和倒塌的主要因素。准确的认识结构在地震作用下的响应并采取可靠的保护措施，不仅关系到结构自身的抗震性能，而其直接关系到人民生命和国家经济财产的安全，具有巨大的社会经济效益。

针对隔震支座，大体可以分为两大类：橡胶隔震支座和滑移隔震支座。其中天然夹层橡胶支座具有较大的竖向刚度，承受建筑物的重量时竖向变形小，竖向减震效果差，而水平刚度较小，且线性性能好，天然夹层橡胶支座阻尼小，不具备足够的耗能能力，所以结构使用中一般联合使用。而发展前景较好的铅芯隔震橡胶支座尽管具有理想的竖向刚度，本身还具有一定的消耗地震能量的能力，但安全性、耐久性和稳定性较差，尤其震后结构复位能力差；滑移隔震支座通过相对滑动和摩擦耗能有效地限制了地震能量向上部传递和向下部反馈。该方法受力可靠，施工难度不大，并可考虑钢件的防锈、损坏更换问题，但其需要额外配置复位机构装置，否则震后结构无法复位。

技术实现要素：

为了解决现有隔震支座竖向减震效果差，横向耗能小的问题，且同时能够震后自动复位，本实用新型提出了如下技术方案：一种组合隔震支座，呈上、下部结构，且所述的上部用于对竖直震动隔震，所述的下部用于对水平震动隔震；所述的上部是粘滞阻尼器，所述的下部是弹簧减震器；弹簧减震器包括第二连接钢板、第三连接钢板、至少一组钢圆筒、钢螺母、钢螺栓、竖向钢板、弹簧，所述的第二连接钢板与第三连接钢板竖向相对设置，钢圆筒位于第二连接钢板与第三连接钢板间，且钢圆筒的轴线处于横向，所述的一组钢圆筒包括两个直径不同的钢圆筒，分别为第一钢圆筒、第二钢圆筒，第一钢圆筒一端固定于第一竖向钢板，第一竖向钢板与第二连接钢板固定连接，第二钢圆筒一端固定于第二竖向钢板，第二竖向钢板与第三连接钢板固定连接，直径大的钢圆筒的外壁与第一连接钢板、第二连接钢板相抵，直径小的钢圆筒部分筒体位于直径大的圆筒内使得二者装配，且二者为间隙配合，所述的弹簧为整体弹簧，其一端固定连接于第一竖向钢板，另一端固定于第二竖向钢板。

进一步的，粘滞阻尼器包括第一连接钢板、第二连接钢板、液压缸及连接杆，第一连接钢板和第二连接钢板在竖向相对设置，液压缸底部焊接于第二连接钢板，连接杆焊接在第一连接钢板，液压缸内装入粘滞阻尼液体和氮气，且连接杆抵于所述的液压缸凹槽内。

进一步的，粘滞阻尼器还包括形状记忆合金绞线，第一连接钢板、第二连接钢板的四边预留穿线孔槽，形状记忆合金绞线上、下交错穿过穿线孔槽并形成“X”形。

进一步的，所述的液压缸具有两个以上，对应的连接杆设置为两个以上。

进一步的，所述的竖向钢板与第一连接钢板或第二连接钢板由L型连接钢板连接，所述的L型连接钢板是由两个垂直固定钢板形成，一个钢板焊接在竖向钢板，另一个钢板被螺栓螺母锚固在第一连接钢板或第二连接钢板。

进一步的，所述的弹簧的两端分别与一个钢螺栓固定连接，两个钢螺栓中的一个紧固在第一竖向钢板，另一个紧固在第二竖向钢板，各个钢螺栓配有与其螺纹连接的钢螺母，以对弹簧的端部与对应的竖向钢板紧固连接。

进一步的，所述的弹簧是形状记忆合金弹簧。

进一步的，钢圆筒具有四组，并沿着纵向排列。

有益效果：设定第一钢圆筒的半径小于第二钢圆筒，第一钢圆筒仅与第一竖向钢板连接，第二钢圆筒仅与第二竖向钢板连接，且第二钢圆筒的圆筒的外壁与第一连接钢板、第二连接钢板相抵，直径小的钢圆筒部分筒体位于直径大的圆筒内使得二者装配，且二者为间隙配合，这样的固定方式，起到固定、限位以及增强支撑的作用，这种紧凑的结构，在震动中由于固定和限位不易变形，而固定方式并不会使得钢圆筒被过于被紧固而无法适应耗能传递至弹簧，使得弹簧接收的耗能不大，弹簧耗能效果不明显。在第一竖板侧，相应的第三连接钢板的端部具有竖向的限位板，在第二竖板侧，相应的第二连接钢板的端部具有竖向的限位板。形状记忆合金弹簧使得弹簧具有较好的弹性和恢复力，更好的弹性能够让弹簧耗能减震的效果较佳，更好的恢复力能够让弹簧恢复初始形状，对于弹簧的使用效率及可重复使用性更高。本实用新型的隔震减震支座具有构造简单，隔震耗能好，耐久性好等优点。由于采用了形状记忆合金材料，该支座的抗疲劳性好，阻尼能力强，震后可复位及性能稳定。在承受上部结构荷载时，还具有竖向隔震作用，当地震作用大时，可抵抗上部结构产生的拉力，防止倾覆。

附图说明

图1为隔震支座的组装效果图；

图2为隔震支座的右侧面图；

图3为形状记忆合金绞线在上半部分的连接方式；

图4为方位说明图；

其中：4-1.第一连接钢板，4-2.形状记忆合金绞线，4-3.液压缸，4-4.第二连接钢板，4-5. 第三连接钢板，4-6.形状记忆合金弹簧，4-7.钢螺母，4-8.钢螺栓，4-9.限位板，4-10.连接杆，4-11.钢圆筒，4-12.钢板，4-13.L型连接钢板。

具体实施方式

实施例1：为了解决现有隔震减震支座存在的问题，本实施例的隔震减震支座使用了形状记忆合金，形状记忆合金具有形状记忆效应、超弹性、高阻尼及耐腐蚀等优良特性，可作为隔震减震支座的理想材料，震后可自复位。

一种组合隔震支座，包括弹簧减震器、粘滞阻尼器及连接板和形状记忆合金绞线4-2。进一步的，所述弹簧减震器包括第二连接钢板4-4、第三连接钢板4-5、钢板、直径不同的钢圆筒和形状记忆弹簧。钢板的一端焊接在连接钢板上，然后圆筒的一端焊接在钢板上，圆筒内装入形状记忆合金弹簧4-6，然后将直径小的圆筒插入直径大的圆筒内。进一步的，直径不同的圆筒，直径小的圆筒插入直径大的圆筒内是指，直径小的圆筒的外壁与直径大的圆筒的内壁之间留有一点空隙，可以在两者之间嵌入聚四氟烯滑板，使其之间可以顺畅的滑动。进一步的，所述粘滞阻尼器包括第一连接钢板4-1、液压缸4-3、粘滞阻尼液体、氮气和连接杆4-10组成。进一步的，还需要钢螺栓4-8、钢螺母4-7、形状记忆合金绞线4-2、聚四氟烯滑板、限位板、L型连接钢板4-13。进一步的，L型连接钢板4-13一边预留孔洞，一边完整。

如图1所示，隔震支座上半部分主要是承受竖向地震作用，是由第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4、四个液压缸4-3、连接杆4-10和形状记忆合金绞线4-2组成。液压缸4-3 底部焊接在第二连接钢板4-4上表面，连接杆4-10焊接在第一连接钢板4-1的下表面。液压缸4-3内装入粘滞阻尼液体和氮气。隔震支座下半部分主要是承受水平方向的地震作用，是由第二连接钢板4-4、钢板4-12、第三连接钢板4-5、钢圆筒4-11、钢螺母4-7、钢螺栓4-8、限位板4-9、L型连接钢板4-13以及形状记忆合金弹簧4-6组成。L型连接钢板4-13的一边外侧与钢板4-12焊接，另一边使用钢螺栓4-8和钢螺母4-7固定在第二连接钢板4-4的下表面，然后直径小的钢圆筒一端焊接在钢板4-12上，另一个L型连接钢板4-13的一边外侧与钢板4-12焊接，另一边使用钢螺栓4-8和钢螺母4-7固定在第三连接钢板4-5的上表面，直径大的钢圆筒一段焊接在钢板4-12上，然后在圆筒内装入形状记忆合金弹簧4-6，将直径小的圆筒插入直径大的圆筒内。限位板4-9分别焊接在第二，三连接钢板L型连接钢板4-13 的对面一边。由于形状记忆合金材料与钢板之间是不可以进行焊接的，所以形状记忆合金绞线4-2与连接钢板之间的连接方式如图3所示，形状记忆合金弹簧4-6与钢板之间的连接是靠钢螺栓4-8和钢螺母4-7连接。

如图3所示，通过在连接钢板上四边预留穿线孔槽，让形状记忆合金绞线4-2上下交错穿过孔槽，形成一个‘X’形。如图2所示，钢圆筒4-11平铺在第二，三连接钢板之间。本实用新型结构简单，震后可自复位，易于维护。由于钢板4-12是通过L型连接钢板4-13锚固在连接钢板上，所以震后可拆卸，维护、更换内部形状记忆合金弹簧4-6。

如图1、2所示，一种组合隔震支座，是一种SMA弹簧-粘滞阻尼器组合隔震支座，其呈上、下部结构，且所述的上部用于对竖直震动隔震，所述的下部用于对水平震动隔震。所述的上部是粘滞阻尼器，所述的下部是弹簧减震器：

粘滞阻尼器包括第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4、液压缸4-3及连接杆4-10，第一连接钢板4-1和第二连接钢板4-4在竖向相对设置，液压缸4-3底部焊接于第二连接钢板4-4，连接杆4-10焊接在第一连接钢板4-1，液压缸4-3内装入粘滞阻尼液体和氮气，且连接杆4-10 抵于所述的液压缸4-3凹槽内。粘滞阻尼器还包括形状记忆合金绞线4-2，第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4的四边预留穿线孔槽，形状记忆合金绞线4-2上、下交错穿过穿线孔槽并形成“X”形。所述的液压缸4-3具有两个以上，对应的连接杆4-10设置为两个以上。

弹簧减震器包括第二连接钢板4-4、第三连接钢板4-5、至少一组钢圆筒、钢螺母4-7、钢螺栓4-8、竖向钢板、弹簧，所述的第二连接钢板4-4与第三连接钢板4-5竖向相对设置，钢圆筒位于第二连接钢板4-4与第三连接钢板4-5间，且钢圆筒的轴线处于横向，所述的一组钢圆筒包括两个直径不同的钢圆筒，分别为第一钢圆筒、第二钢圆筒，第一钢圆筒一端固定于第一竖向钢板，第一竖向钢板与第二连接钢板4-4固定连接，第二钢圆筒一端固定于第二竖向钢板，第二竖向钢板与第三连接钢板4-5固定连接，直径大的钢圆筒的外壁与第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4相抵，直径小的钢圆筒部分筒体位于直径大的圆筒内使得二者装配，且二者为间隙配合，所述的弹簧为整体弹簧，其一端固定连接于第一竖向钢板，另一端固定于第二竖向钢板。在这种情况下，设定第一钢圆筒的半径小于第二钢圆筒，第一钢圆筒仅与第一竖向钢板连接，第二钢圆筒仅与第二竖向钢板连接，且第二钢圆筒的圆筒的外壁与第一连接钢板4-1、第二连接钢板4-4相抵，直径小的钢圆筒部分筒体位于直径大的圆筒内使得二者装配，且二者为间隙配合，这样的固定方式，起到固定、限位以及增强支撑的作用，这种紧凑的结构，在震动中由于固定和限位不易变形，而固定方式并不会使得钢圆筒被过于被紧固而无法适应耗能传递至弹簧，使得弹簧接收的耗能不大，弹簧耗能效果不明显。在第一竖板侧，相应的第三连接钢板4-5的端部具有竖向的限位板，在第二竖板侧，相应的第二连接钢板4-4的端部具有竖向的限位板。

所述的竖向钢板与第一连接钢板4-1或第二连接钢板4-4由L型连接钢板4-13连接，所述的L型连接钢板4-13是由两个垂直固定钢板形成，一个钢板焊接在竖向钢板，另一个钢板被螺栓螺母锚固在第一连接钢板4-1或第二连接钢板4-4。所述的弹簧的两端分别与一个钢螺栓4-8固定连接，两个钢螺栓4-8中的一个紧固在第一竖向钢板，另一个紧固在第二竖向钢板，各个钢螺栓4-8配有与其螺纹连接的钢螺母4-7，以对弹簧的端部与对应的竖向钢板紧固连接。所述的弹簧是形状记忆合金弹簧4-6。形状记忆合金弹簧4-6使得弹簧具有较好的弹性和恢复力，更好的弹性能够让弹簧耗能减震的效果较佳，更好的恢复力能够让弹簧恢复初始形状，对于弹簧的使用效率及可重复使用性更高。钢圆筒具有四组，并沿着纵向排列。

竖向主要是由粘滞阻尼器和形状记忆合金绞线来进行减震耗能，因为直径小的钢圆筒与连接板4-4连接在一起，直径大的钢圆筒与连接板4-5连接在一起，且小的圆筒套在大的圆筒里，这保证了竖向上他们不会发生位移。横向上主要就是有下半部分来进行减震，因直径大的圆筒与连接板4-5连接，连接板4-5与地基连接，而小的圆筒与连接板4-4连接，连接板4-4与整个装置的上半部分(即粘滞阻尼器)不会发生横向位移，所以看做一个整体，连接板4-1与建筑连接，当水平方向地震来临时，小圆筒就会在大圆筒里进行滑移(因有限位板的存在，所以不会滑移脱落出去)，压缩形状记忆合金弹簧来进行减震。地震结束之后，因形状记忆合金具有自复位，所以能进行复位。

上述方案设定第一钢圆筒的半径小于第二钢圆筒，第一钢圆筒仅与第一竖向钢板连接，第二钢圆筒仅与第二竖向钢板连接，且第二钢圆筒的圆筒的外壁与第一连接钢板、第二连接钢板相抵，直径小的钢圆筒部分筒体位于直径大的圆筒内使得二者装配，且二者为间隙配合，这样的固定方式，起到固定、限位以及增强支撑的作用，这种紧凑的结构，在震动中由于固定和限位不易变形，而固定方式并不会使得钢圆筒被过于被紧固而无法适应耗能传递至弹簧，使得弹簧接收的耗能不大，弹簧耗能效果不明显。在第一竖板侧，相应的第三连接钢板的端部具有竖向的限位板，在第二竖板侧，相应的第二连接钢板的端部具有竖向的限位板。形状记忆合金弹簧使得弹簧具有较好的弹性和恢复力，更好的弹性能够让弹簧耗能减震的效果较佳，更好的恢复力能够让弹簧恢复初始形状，对于弹簧的使用效率及可重复使用性更高。本实用新型的隔震减震支座具有构造简单，隔震耗能好，耐久性好等优点。由于采用了形状记忆合金材料，该支座的抗疲劳性好，阻尼能力强，震后可复位及性能稳定。在承受上部结构荷载时，还具有竖向隔震作用，当地震作用大时，可抵抗上部结构产生的拉力，防止倾覆。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。