[发明专利]超大底面滑动摩擦摆组合隔震层

说明书

本发明公开了一种超大底面滑动摩擦摆组合隔震层，所述组合隔震层包括上球壳层、下球壳层和滑动框架，下球壳层的上表面设置有四块圆弧形球面；上球壳层的下表面设置有四块圆弧形球面；滑动框架由若干滑块、上连接构件、下连接构件、连梁和滑动框架柱构成，上连接构件和下连接构件之间连接有滑动框架柱，上连接构件和下连接构件的侧部与连梁连接，上连接构件的上端表面和下连接构件的下端表面与滑块焊接，滑动框架通过滑块与上球壳层和下球壳层的圆弧形球面搭接。本发明通过滑块间连接形成滑动框架，与上下球壳层组合形成整体式隔震层；隔震层跨度很大，水平方向允许变形远大于隔震支座，完全可以满足超大震下隔震层水平变形需求。

技术领域

本发明属于建筑结构减隔震技术领域，涉及一种超大底面滑动摩擦摆组合隔震层。

背景技术

隔震技术是50年来结构抗震领域突出的研究成果，在我国得到广泛的应用。隔震措施可以使上部结构在大震作用下处于弹性或弱非线性状态，减小上部结构的地震响应。然而由于其失效模式明确，在超大震作用下隔震层变形、结构整体倾覆是隔震结构突出的问题。常见的建筑结构隔震装置包括橡胶支座及摩擦摆支座，其水平变形能力受支座尺寸限制。对于橡胶支座，加大支座尺寸又会引起隔震层刚度增大，导致整体隔震效果下降；此外橡胶支座的抗拉能力低，摩擦摆支座几乎不能抗拉，严重影响了高层隔震结构的发展。

发明内容

为了解决现有的隔震支座难以满足高设防水准隔震建筑的抗超大震性能的问题，本发明提供了一种超大底面滑动摩擦摆组合隔震层。本发明在隔震建筑基础上部或层间设置组合隔震层，取代传统隔震层中互相独立的隔震支座；地震下隔震层上下部分发生整体错动，隔震层具有充足的水平变形能力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种超大底面滑动摩擦摆组合隔震层，包括上球壳层、下球壳层和滑动框架，其中：

所述下球壳层的上表面设置有四块开口向上且处于同一水平面的圆弧形球面；

所述上球壳层的下表面设置有四块开口向下且处于同一水平面的圆弧形球面；

所述上球壳层和下球壳层开口相对布置，形成四个扁腔，扁腔内部设置滑动框架；

所述滑动框架由若干滑块、上连接构件、下连接构件、连梁和滑动框架柱构成，上连接构件和下连接构件之间连接有滑动框架柱，上连接构件和下连接构件的侧部与连梁连接，上连接构件的上端表面和下连接构件的下端表面与滑块焊接，整体形成上下表面为球面的滑动框架，滑动框架通过滑块与上球壳层和下球壳层的圆弧形球面搭接。

本发明与现有的隔震支座相比，具有以下有益效果：

1、本发明通过滑块间连接形成滑动框架，与上下球壳层组合形成整体式隔震层；隔震层跨度很大，水平方向允许变形远大于隔震支座，完全可以满足超大震下隔震层水平变形需求。

2、本发明上下球壳层与中部滑动框架间虽未连接，但地震发生时滑动框架随滑块在球壳内发生转动，与上下球壳层始终保持整体接触，滑块与球面不易发生分离；上下球壳层分别由多个球壳组成，保证隔震层整体平动；球壳曲率半径远大于摩擦摆支座，隔震层刚度小，结构自振频率远小于传统隔震结构自振频率，隔震效果更明显；同时地震作用的明显降低有助于高层隔震结构抗倾覆。

3、本发明隔震层整体性好，隔震层允许整体扭转，质心与刚心重合，上部结构不易发生扭转。

附图说明

图1是超大底面滑动摩擦摆组合隔震层的立体图；

图2是超大底面滑动摩擦摆组合隔震层的内部立体图；

图3是超大底面滑动摩擦摆组合隔震层的剖面图；

图4是整体地震下变形剖面图；