[发明专利]一种电涡流摩擦摆减隔震支座

说明书

本发明公开了一种电涡流摩擦摆减隔震支座，该减隔震支座包括上支座板(1)、铰结滑块(2)、球面滑板(3)、下支座板(4)、永磁铁(5)、铜板(6)、竖向减震弹簧(7)、限位板(8)、减震层(9)、防尘圈(10)、螺栓孔(11)、滑块容腔(12)、摩擦垫(13)、耗能垫(14)；所述的下支座板(4)的中部设有一个圆形盲孔，在该盲孔的底部自下至上依次设有竖向减震弹簧(7)、球面滑板3、摩擦垫(13)、铰结滑块(2)，上支座板(1)中部的滑块容腔(12)与铰结滑块(2)相吻合，在上支座板(1)下表面的滑块容腔(12)外周设置有永磁铁(5)，相邻永磁铁(5)的磁极相反。本发明采用电涡流减震技术与新型磁性橡胶材料减震层提高摩擦摆隔震支座的耗能能力，提高耐久性，实现结构在地震、台风等极端荷载作用下的结构三维减隔震。

技术领域

本发明涉及一种电涡流摩擦摆减隔震支座，属于土木工程领域的桥梁、房屋等结构的减隔震控制技术，尤其涉及一种电涡流摩擦摆减隔震支座。

背景技术

近年来，地震(如唐山地震、汶川地震、雅安地震等)、台风(海葵、麦莎、桑美等)等极端荷载的频繁发生给人们的生命与财产造成了难以承受的损失，我国位于环太平洋地震带-欧亚地震带，地震频发，且东南沿海城市常经历台风困扰。为减小强震、强风作用下土木工程结构的损伤所引起的经济、损失，研发新型减隔震装置，增强建筑、桥梁结构的抗震性能，是保证结构、人民生命、财产安全的重要技术手段。

随着超高、超大跨建筑、大跨度桥梁的不断涌现，结构减隔震装置得到了充分的研发与应用，并取得了良好的减隔震效果，为保障工程结构的安全可靠，减隔震装置在实际工程结构中发挥着重要作用，如铅芯橡胶隔震支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆隔震支座等。然而，传统的减隔震支座主要以减小水平刚度为主要指标来实现减隔震的目的，支座的阻尼耗能能力相对较弱，且强震、强风等极端荷载作用下，采用传统的隔震措施及减隔震装置常不能满足减隔震要求。国内外学者关于减隔震装置做了诸多研究，提出多种新型的减隔震装置，如既有的新型减隔震支座有钢铅组合芯减隔震橡胶支座、软钢芯橡胶垫弹簧组合减隔震支座、多维减隔震铅芯橡胶支座、变曲率摩擦摆隔震支座、高度可调摩擦摆隔震支座、一种双向变曲率摩擦摆隔震支座等。但以上新型支座均以充分发挥支座材料自身耗能性能为主，其自身的阻尼较小，仍旧需要提升减隔震支座的阻尼耗能性能。为实现强阻尼耗能的性能目标，大型结构中常使用阻尼器(液压阻尼器、粘弹性阻尼器等)，也使结构的耗能能力大大加强，问题的关键在于，该类阻尼器的耗能性能会随阻尼器本身材料性能的退化而退化，耐久性较差。要实现“大震不倒”的抗震设防目标，避免结构在强震、强风作用下发生倒塌破坏，采用新型减隔震技术手段，增强减隔震支座的阻尼耗能性能，是充分发挥支座减隔震性能的关键。

电涡流耗能减震技术是一种利用磁场与导体的相对运动产生阻尼力来提升减震性能的新技术。其原理为：局部磁场中的运动导体因切割磁感线而产生的电涡流(导体圆周方向产生的环向感应电动势、感应电流)，从而在永磁铁产生的磁场与导体之间产生阻碍磁铁与导体相对运动的阻尼力，由于导体的电阻效应，导体的动能通过导体内部电涡流转化为热能得以耗散，达到耗能减震目的。相比传统的结构减隔震装置(如液压阻尼器、粘弹性阻尼器、铅芯橡胶隔震支座等)，电涡流耗能减震技术不依靠机械摩擦耗能，不存在漏液、密封、摩擦材料性能退化等问题，具有可靠性高、耐久性好、阻尼耗能性能强、抗疲劳、构造相对简单、易维护等优点。

为了更有效地控制结构强震作用下的地震响应，有必要采用电涡流耗能减震技术研发新型减隔震装置。当前，关于新型摩擦摆减隔震支座的研发如“变曲率摩擦摆隔震支座”、“高度可调摩擦摆隔震支座”、“具有自检测功能的摩擦摆隔震支座”、“一种双向变曲率摩擦摆隔震支座”等，但主要以充分利用减震装置自身材料性能为主，材料自身的阻尼较小，且耗能性能会随减震装置本身材料性能的退化而退化，耐久性较差，构造较复杂，不便维护。

因此，亟待解决上述问题。

发明内容