[实用新型]摩擦阻尼式支承垫

说明书

本实用新型关于一种摩擦阻尼式支承垫，设有至少一核心柱、两支撑板、多个第一材料层及多个第二材料层，该至少一核心柱设有多个滑动片，其中所述多个滑动片以上、下堆叠方式进行排列，两支撑板分别设置于该摩擦阻尼式支承垫的两端，该多个第一材料层与第二材料层相互交错设置于两支撑板之间并包围套设该至少一核心柱，其中至少一第二材料层连续延伸于该多个滑动片之间且穿过该至少一核心柱，通过各核心柱的滑动片相对滑动及摩擦，以及各第一、二材料层的变形来达到吸震的效果，且使用非铅制的滑动片可避免因反复的弯曲变形时所产生高热对于核心柱产生功能受损甚至熔化，藉以提供一种结构稳定性及吸震效果佳的支承垫。

技术领域

本实用新型是关于一种支承垫，尤指一种设置于建筑物或桥梁等大型物体上或仪器设备上用以吸收地震及环境震动的能量，并能防止温度上升及具有自动调整阻尼及劲度功能的具有智慧的摩擦阻尼式支承垫。

背景技术

现有的建筑物、桥梁或机器等大型物体上，大都会设置有具吸震及隔震效果的支承垫，来吸收地震时所产生的能量与震动，如美国第5,665,756号专利案 (以下简称为参考案)即揭示一种现有的支承垫结构，所述的支承垫(Lead Rubber Bearing，LRB，铅心橡胶支承垫)主要包含有一核心柱，在该核心柱的两端分别设置有一支撑板，而两支撑板分别固设于地面及一大型物体上，并在两支撑板间设置有多个间隔交错设置的金属层及橡胶层，当地震发生时，可藉由交错设置的橡胶层、金属层及核心柱的变形来达到吸震的效果，进而降低地震所产生的伤害。

然而，现有如前述的支承垫，其核心柱是以铅所制成，该铅制的核心柱虽具弯曲变形的效果，以吸收地震的能量，但因为铅是有毒的重金属且其熔点约 327℃，不仅会对于环境污染造成重大影响，且铅制的核心柱在地震中经反复的弯曲变形时容易产生高热，又因为铅的比热低，故现有支承垫在吸震过程中所产生的热很容易使核心柱超过300℃。如此容易导致核心柱及橡胶层的功能受损甚至熔化，造成支承垫功能受损，吸能效益降低，甚至造成支承垫的破坏，进而破坏现有支承垫的结构而影响其支撑强度，又纵然现有支承垫的温度并未达到铅的熔点，亦会因高温造成支承垫的材料(包括铅及橡胶材料)软化，使现有支承垫的强度大幅降低，同时降低了支承垫的支撑能力及吸震效果。

有鉴于上述现有支承垫所存在的问题与不足，现有铅制的支承垫已逐渐被禁止使用或者放弃使用，故世界各国极力思考其他吸震的材料或吸能机制，藉以解决吸能需求及环保等问题，其中一个方法是拿掉铅制的核心柱，但其结果是所产生的阻尼效果不足，会造成现有支承垫太大的位移量，如果与油压阻尼器等其他阻尼器结合使用时，其所需的费用昂贵，其不仅不符合经济效益，而且需要较大的空间以同时容纳阻尼器及支承垫，相对会造成使用上的困扰，诚有加以改进之处。

实用新型内容

因此，有鉴于现有支承垫结构及使用上的缺失及不足，本发明人经过不断的研究与试验，终于发展出一种可改进现有缺失的本实用新型。

本实用新型的主要目的在于提供一种摩擦阻尼式支承垫，其中各核心柱设有多个滑动片，各滑动片以上、下堆叠方式进行排列，藉此通过各核心柱的滑动片相对滑动及摩擦，以及各第一、二材料层的变形来达到吸震的效果，且非铅制的滑动片可避免因反复的弯曲变形时所产生高热对于核心柱产生功能受损甚至熔化，而对于环境污染造成重大影响，以提供一种结构稳定性及三向度吸震效果佳的支承垫。

再者，利用上、下堆叠滑动片的垂直劲度以及第一、二材料层的垂直劲度的比值进行垂直载重的分配，进而调整滑动片摩擦力及阻尼的大小。进一步，亦可利用不同摩擦系数的滑动片，形成各滑动片可在不同摩擦力及不同时间点的情况下进行滑动，以达到摩擦阻尼式支承垫可自动调整阻尼及劲度的功能。

更进一步，将各滑动片局限于上下两相邻的第二材料层之间，藉以减少核心柱与第一、二材料层在垂直方向变形的差异性，使得各滑动片在水平方向的滑动更为顺利，另外，通过核心柱的高度略低于第一、二材料层总高度的方式，藉以调适由于支承垫水平位移时核心柱与第一、二材料层造成垂直方向的高度差，使得滑动片在水平方向的滑动更加顺利。