[实用新型]竖向抗拔型摩擦摆支座

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种竖向抗拔型摩擦摆支座，属建筑结构隔震减震控制领域。

背景技术

FPS(Friction Pendulum System)又称摩擦摆系统，是一种有效的干摩擦滑移隔震体系，于1985年由美国的Dr.Victor Zayas首先提出。FPS隔震消能的主要原理是将结构物本身与地面隔离，利用滑动面的设计周期来延长结构物的振动周期，以大幅度减少结构地震作用的动力放大效应；此外，还可利用FPS滑动面与滑块之间的摩擦来大量消耗地震能量，实现减少地震力输入的目的。FPS摩擦摆滑动隔震的方法造价低、施工简单、具有很强的承载能力，除具有一般平面滑动隔震系统的特点外，还具有良好的稳定性和复位功能和抗平扭能力，隔震效果较好。FPS可作为斜拉桥立柱减振器和建筑结构底部隔震器，也可与结构顶部TMD(Tuned Mass Damper)形成组合控制系统以对电视塔等高耸结构施加进一步控制。目前，FPS摩擦摆已在建筑加固及桥梁隔震方面得到了广泛的应用，尤其在美国和日本，采用FPS摩擦摆隔震系统的建筑物已达数百座。美国西雅图Seahawks Football Stadium的大跨桁架屋盖结构和土耳其伊斯坦布尔机场金字塔形屋盖结构的隔震装置均采用了摩擦摆隔震支座，都能起到良好的隔震效果。

现有摩擦摆支座构造如图1所述，主要由三部分组成：盖板1、中部滑块2、和下部滑槽3。其中盖板1上的滑动面为不锈钢材料制作的下凹球形状表面，与滑动面接触的中部滑块2的底面粘有复合摩擦材料，摩擦材料多采用聚四氟乙烯(PTFE)，在中部滑块2的上表面有一关节，可保证滑块上部连接轴的顶面在滑块沿球状表面滑动时保持水平。摩擦摆支座通常设置在主体结构与其支承构件间，通过支座内部滑块的滑动来隔离地震作用并利用滑块和滑动接触面间的滑动摩擦耗能，从而实现对主体结构隔震。

北京工业大学庄鹏博士在其博士论文《空间网壳结构支座隔震的理论和实验研究》中分析了摩擦摆支座在空间网格结构的隔震性能，研究表明该支座具有很好的隔震效果，可以应用于空间网格结构中。而现有的摩擦摆隔震系统在竖向没有抗拔能力，当支座受拉时，盖板与滑块容易脱离，而空间网格结构屋盖结构自重相对较轻，在风荷载或地震作用下，部分支座在竖向可能受拉将导致摩擦摆支座的上部盖板和滑块脱离，使摩擦摆支座失效，产生严重的后果。因此，将摩擦摆支座应用于空间结构中，支座的抗拔是急待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有摩擦摆支座竖向不抗拔的缺点，提出了一种具抗拔能力的新型竖向抗拔摩擦摆支座。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。主要包括有下连接钢板13、滑块7，在下连接钢板13的上表面设置有滑槽8，其特征在于：还包括有上部盖板4和抗拔挡板5，上部盖板4包括有上连接钢板9和下挡块10，二者固定连接为一体，滑块7的上表面为半球形突起，与下挡块10的下表面的半球形凹槽相配合，滑块7在下挡块10的带动下能够沿着滑槽8的底面滑动。在上连接钢板9和下挡块10之间设置有抗拔挡板5，抗拔挡板5包括有圆环形的挡板12和短柱11，短柱11穿过下挡板10，其一端与挡板12的下端面固定连接，另一端与下连接钢板13固定连接，短柱11与下挡板10在水平方向上留有间隙。

所述的下挡板10为“十”字型。

所述的短柱11与下挡板10在水平方向上的间隙大于滑块7在滑槽8内的最大滑动距离。

在滑槽8的内侧面贴有缓冲胶条6。

滑槽8的底面、挡板12的上、下表面、上连接钢板9的下表面、下挡块10的上表面为具有相同半径的弧面；上连接钢板9的下表面、挡板12的上表面的两个弧面的顶点在同一竖直平面内，即都在通过支座中心点的竖直平面内，并且两顶点之间的竖向距离为3～10mm。挡板12的下表面的弧面顶点E和下挡块10的上表面的弧面顶点G在同一竖向柱面内，二者之间的竖向距离与上连接钢板9的下弧面和挡板12的上弧面之间的竖向距离相同。