[发明专利]一种变摩擦隔震支座

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于建筑结构、桥梁工程结构的一种变摩擦隔震支座。

背景技术

减隔震技术是通过减隔震装置，尽可能地将结构同地震时的地面运动隔离开来，以实现大幅减少上部结构所受的地震作用。减隔震支座作为最常用的结构形式主要包含有橡胶类隔震支座以及摩擦摆支座。其中包括橡胶支座、高阻尼橡胶支座在内的橡胶隔震支座等由于刚度小，在强震作用下的隔震层位移较大。摩擦类支座往往由于摩擦系数或摩擦力恒定难以满足不同地震水平要求。为了克服以上不足，研制和开发一种新型的变摩擦隔震支座从而满足摩擦力随位移变化而变化的阻尼效果，满足传统摩擦支座对不同地震水平作用下的功能要求具有重要的工程现实意义。本发明同橡胶隔震支座并联使用可以起到控制限制层间位移过大的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变摩擦隔震支座。

本发明提出的一种变摩擦隔震支座，包括上连接板2、下连接板7、摩擦层3、摩擦滑动块4以及固定安装螺栓8，所述摩擦滑动块4是长方体结构，其横向对称的两侧开有第一曲线形凹槽，所述第一曲线形凹槽为偶次曲线方程的形状，摩擦滑动块4底面附有摩擦材料形成摩擦面5，下连接板7顶部粘有摩擦层3，摩擦滑动块4的摩擦面5位于摩擦层3上方，且摩擦滑动块４能在摩擦层3上沿纵向和横向进行双向滑动；所述摩擦层3为条状结构，其纵向两侧开有第二曲线形凹槽，所述第二曲线形凹槽为偶次曲线方程的形状，摩擦滑动块4的纵轴线与摩擦层3纵轴线垂直布置；所述摩擦滑动块4的顶部固定于上连接块2的底部，下连接板７上设有限位块，用于对摩擦滑动块4进行限位；上连接板2通过安装螺栓8固定于上部建筑结构1底部，下连接板7通过固定安装螺栓8固定于下部建筑结构6上。

本发明中，所述偶次曲线方程的形状为二次或四次函数方程。

本发明中，通过建筑结构自重实现了摩擦滑动块4与摩擦层3的紧密接触，装置耐压，从而在工作段摩擦面施加均匀正压力。

本发明中，摩擦滑动块4底部的摩擦面５的外轮廓为关于摩擦面横轴对称的二次或四次曲线（并可推广至其他偶次曲线），依靠摩擦面积的变化实现摩擦力的变化，从而在不同的地震作用下均具有良好的隔震减震性能。

本发明中，下连接板7顶部附有摩擦材料形成摩擦层3与摩擦滑动块4接触，所附摩擦材料部分的上下轮廓为偶次曲线方程的形状，摩擦滑动块4纵轴线与摩擦材料纵轴线垂直布置，摩擦滑动块满足纵向、横向的双向滑动。摩擦层3上只有图示曲线范围内通过摩擦处理设置摩擦材料，其余为光滑钢板不做处理，以保证接触摩擦面压强均等，随着横、纵位移增大，接触面积增大，增强了支座的隔震能力。

本发明与现有技术相比，具有以下优点与有益效果：

1、本发明材料无毒、构造简单，结构合理、性能稳定，使用寿命长，广泛适用于建筑结构、桥梁的减震、隔震领域。

2、本发明通过外轮廓为二次或四次曲线以及可推广的任意偶次曲线的摩擦层材料的设置，实现了摩擦面积随横、纵位移变化而变化，从而产生了随位移的变化而变化的摩擦力，满足支座对不同地震水平的功能要求。在中、小震情况下能有效减小层间剪力，在大震情况下能有效控制结构位移，保证了支座在不同振动响应下均能发挥良好的控制效果。

3、本发明仅通过改变摩擦面形状实现了变摩擦的效果，摩擦滑动块与摩擦层耐压，性能更加稳定。

4、本发明可以根据预设的摩擦力—位移的函数关系推导出摩擦材料的外形曲线，相比于其他变摩擦阻尼器具有的折线形摩擦力—位移曲线，采用二次或四次函数关系在结构的振动分析计算中更简单方便；同时滞回曲线饱满，耗能能力强。

5、本发明滑动面两侧端部各设置限位块，与下连接板7连接成整体，起到限制支座纵向位移过大的作用。

6、本发明适用范围广，可根据不同的设计需要灵活地改变装置滑动面形式，从而满足各类地震水平作用下的功能要求。本发明同隔震支座并联使用，可以起到控制限制层间位移过大的作用。

附图说明

图1为发明结构示意图；

图2为图1所示的一种变摩擦隔震支座立体示意图；

图3为图1所示的一种变摩擦隔震支座的主视图；

图4为图1所示的一种变摩擦隔震支座的右视图；

图5为图1所示的一种变摩擦隔震支座摩擦面的俯视图；

图6为图1所示的一种变摩擦隔震支座摩擦滑动块底面仰视图；

图7为图1所示的一种变摩擦隔震支座摩擦滑动块立体示意图；