[发明专利]建筑用粘弹性阻尼万向铰支座

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域,尤其涉及建筑用粘弹性阻尼万向铰支座，用于建筑主体结构的抗震。

背景技术

传统的抗震是通过增强结构自身的强度和刚度，做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”。结构通过自身塑性变形和损伤来消耗地震能量，不可避免的会给结构带来一定程度损伤，甚至倒塌，是一种被动消极的抗震方式。

如何选择一种合理有效的抗震途径是采取结构震动控制技术。在工程结构的特定部位设置某种装置，或机构（如耗能支撑，耗能剪力墙，耗能节点，耗能器等），或某种子结构（如调频质量等），或施加外力（外部能量输入），以改变调整结构的动力特性或动力作用，使得工程结构在地震作用下的动力反应（加速度、速度、位移等）得到合理控制，确保结构自身及其中的人员设备等安全。

对结构控制可分为主动控制、被动控制、半主动控制和混合控制。耗能减震作为一种结构被动控制措施是把结构的某些非承重构件（如支撑）设计成耗能部件，在小震作用下，耗能部件处于弹性状态，结构体系具有足够的抗侧移刚度以满足正常使用；在强烈地震作用时，耗能部件率先进入非弹性状态，大量耗能输入结构的地震能量，使主体结构避免进入明显的非弹性状态，以此达到减少结构地震反应的目的，从而保护主体结构在强震中免遭损坏。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供建筑用粘弹性阻尼万向铰支座，这是一种动力学性能稳定，减振、消振能力强的建筑用粘弹性阻尼万向铰支座。当建筑结构受外力（风、地震、冲击波）影响时，建筑物、结构由于惯性作用与基础、连接点产生小角度位移，通过建筑用粘弹性阻尼万向铰支座的各框之间的相对角运动，将粘弹性材料层产生的剪切变形削弱，将机械能转化为内能，降低结构荷载，减小结构的震动幅度。

本发明的目的是这样实现的：建筑用粘弹性阻尼万向铰支座，包括外框、中框、内框、内转轴、外转轴、粘弹性材料层、限位器和端板，其特征在于：所述内框与中框内转轴铰接，端板与内框螺纹连接；中框与外框外转轴铰接，端板与外框螺纹连接；内框的粘弹性材料层分别与端板和内框用硫化工艺粘结成一体，中框的粘弹性材料层分别与端板和中框用硫化工艺粘结成一体。

所述内框与内框的粘弹性材料层的接触面为圆柱面，半径为曲面距离内转轴轴线的距离，端板与内框的粘弹性材料层的接触面为圆柱面，半径为曲面距离内转轴轴线的距离；中框与中框的粘弹性材料层的接触面为圆柱面，半径为曲面距离外转轴轴线的距离，端板与中框的粘弹性材料层的接触面为圆柱面，半径为曲面距离外转轴轴线的距离。

所述外框、中框、内框、内转轴、外转轴，根据建筑结构的强度要求确定材料、尺寸。

所述粘弹性材料层，根据抗震等级要求，确定几何参数和材料参数。

本发明的使用方法，其特征在于：将建筑用粘弹性阻尼万向铰支座安装于建筑结构的底座或者构件连接部位，其中外框与基础或者连接部位相连接，内框与设备、结构相连接，当建筑结构受到风、地震、冲击波的影响时，与内框相连接的设备、结构产生与外框在两个正交方向上的小角度角运动，内框与中框，中框与外框之间产生小角度相对角运动，粘弹性材料层剪切变形产生阻尼，控制设备、结构的振动幅值，降低了结构的载荷；当相连接的设备、结构的角位移增大时，内框、中框与限位器接触，角位移的幅度受到限制。

与现有技术相比，本发明的优点是：耗能减震结构体系是结构简单、安全可靠的结构减震体系。一是安全性，非承重构件具有极大的耗能能力，对结构的承载能力和安全性不构成影响。二是经济性，通过“柔性耗能”的途径减少结构的地震反应，节约结构造价5%-10%。三是技术合理性，不是通过加强结构，而是通过设置耗能部件，保护主体结构的安全。

附图说明

图1：本发明的剖视图。

图2：本发明的装配展开图。

图3：内框的工作原理图。

图中：1、外框   2、 中框  3、 外转轴  4、 端板  5、 粘弹性材料层  6、 内转轴  7、内框   8、限位器。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述。