[发明专利]一种摩擦摆支座隔震层抗拉限位装置

说明书

本发明为一种用于摩擦摆隔震支座隔震层的抗拉限位装置，包括锚固钢架、承压板、滑动块和螺旋弹簧。上锚固钢架预埋浇筑在隔震层底梁中，下锚固钢架锚固在独立基础柱中。上承压板与下锚固钢架焊接并焊接加劲肋固定，下承压板与上锚固钢架焊接并焊接加劲肋固定。下承压板其上预留孔洞以保证滑动块下端套管能紧密插入。滑动块上端板与上承压板接触，下端套管穿过螺旋弹簧和下承压板预留孔洞。下承压板孔洞内侧，滑动块及上承压板下底面均采用无粘结低碳钢制作，以保证顺畅滑动。当摩擦摆隔震结构受到强烈地震动作用，隔震层与基础即将产生脱离时，上、下承压板压缩螺旋弹簧产生压力，通过上、下锚固钢架的相互作用阻止摩擦摆的脱离，以此达到隔震层的抗拉效果。

技术领域

本发明涉及一种摩擦摆支座隔震层的抗拉限位装置，属于建筑结构隔震领域。

背景技术

基础隔震技术是一种简单有效的抵御地震动作用的手段，被誉为20世纪地震工程领域最重要的发明之一。通过在上部建筑结构和基础之间设置水平刚度较小，并具有一定耗能能力的隔震层，能够显著减小上部结构的地震响应，吸收并消耗地震能量。隔震支座是隔震技术运用的主要构件，通常起到了承受上部结构重力荷载，提供一定的水平刚度和耗能能力的作用。现代隔震技术经过了50年的发展历史，目前隔震支座分为了叠层橡胶支座，滑动支座和滚动支座三种主要的形式。

1985年，加州大学伯克利分校的Zayas等首次提出摩擦摆支座。此种隔震体系通过滑动面的设计周期来延长结构物的自振周期，通过滑动摩擦来耗散地震能量，属于滑动支座类别中的一种。摩擦摆支座在提供回复力的同时，通过摩擦作用能消耗地震能量，并具有较高的竖向承载能力，故此类支座在世界范围内得到了广泛应用。然而，摩擦摆支座由于其滑动构造设计，不具有抗拉能力。当上部结构在地震作用下产生倾覆作用时，摩擦摆支座有上下脱离的危险，或对上部结构造成灾难性的后果。由此，摩擦摆支座隔震的应用受限于高宽比较小结构，或需要设计附加抗拉装置。同时，在近断裂带的强烈地震作用下，摩擦摆也有产生过大位移的风险，在进行隔震结构设计时也需要对此进行特殊考虑。

发明内容

本发明的目的在于设计一种新型摩擦摆支座隔震层抗拉限位装置，利用螺旋弹簧压缩提供支座的竖向抗拔力，以起到抗拔作用；并通过摩擦耗能以阻止结构产生过大水平位移，起到限位作用。

本发明提出的一种摩擦摆支座隔震层抗拉装置，包括上锚固钢架、下锚固钢架、上承压板、下承压板、滑动块和螺旋弹簧，其特征在于：

上锚固钢架上部通过预埋锚钉锚固于隔震层底梁中，下锚固钢架的柱脚通过预埋锚钉锚固于独立基础柱中；上承压板通过焊接与下锚固钢架的梁相连，并通过加劲肋固定，下承压板通过焊接与上锚固钢架相连，并通过加劲肋固定；滑动块设置于上承压板和下承压板之间，滑动块由上端板和圆柱形套筒连接而成，下承压板上设有预留孔洞，滑动块下方的圆柱形套筒穿过所述下承压板的预留孔洞，并可紧密接触滑动；滑动块的上端板与上承压板滑动接触，螺旋弹簧套于滑动块下方的圆柱形套筒外，螺旋弹簧位于滑动块的上端板与下承压板之间。

本发明中，摩擦摆支座隔震层抗拉装置安装于摩擦摆支座隔震层，当摩擦摆支座隔震层受到地震作用时，下承压板同上承压板发生相对运动；在水平向，下承压板预留孔洞内侧与滑动块下端圆柱形套筒发生挤压作用，推动其运动；同时，滑动块的上端板与上承压板滑动面接触滑动；在竖向，摩擦摆支座隔震层由于其圆弧滑动面设置，会有小量的竖向位移，摩擦摆支座隔震层抗拉装置不会限制其竖向位移；通过滑动块下端的圆柱形套筒同孔洞壁的相对滑动，以及螺旋弹簧的压缩，允许摩擦摆支座隔震层竖向位移。

本发明中，摩擦摆支座隔震层抗拉装置安装于摩擦摆支座隔震层，当摩擦摆支座隔震层上部结构倾覆作用下，隔震层底梁与基础发生竖向脱离时，上承压板、下承压板压缩螺旋弹簧提供抗拔力，并通过上固定钢架和下固定钢架的相互作用来阻止隔震结构的倾覆作用，起到抗拉作用；并且，随着摩擦摆支座水平位移量增加，其圆弧滑动面构造能使其产生竖向位移，使螺旋弹簧的压缩量增大，摩擦力和其附加阻尼作用相应增大。