[发明专利]一种土木工程用双向滚动摆隔震支座

说明书

本发明公开了一种土木工程用双向滚动摆隔震支座，包括上板、上滚轴、上滚动摆杆、下滚动摆杆、下滚轴、下板、上弧形轨道槽和下弧形轨道槽，上板的下表面设置上弧形轨道槽，内置上滚轴，下板的上表面设置下弧形轨道槽，内置下滚轴，上板的上弧形轨道槽的方向与下板的下弧形轨道槽的方向相互正交，上滚动摆杆和下滚动摆杆内均设置有缓冲装置，缓冲装置包括缓冲孔、支撑板和缓冲垫，缓冲孔设置在缓冲装置的底部，且缓冲孔的上方设置有支撑板，支撑板的上方设置有缓冲垫。本发明在地震作用发生时，上下板发生相对位移，带动滚动摆杆沿弧形轨道槽的曲面摆动，为结构提供回复力，控制结构位移，减少结构响应，保证结构安全。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体为一种土木工程用双向滚动摆隔震支座。

背景技术

近年来，大量学者对结构的消能减震、隔震进行研究，许多国家制定了消能减震和隔震的规范，消能减震和隔震逐步成为建筑结构减轻地震灾害的有效技术。隔震体系通过延长结构的自振周期能够减少水平地震作用，有效地减轻结构的损坏。基础隔震设计通过隔震层吸收地震能量达到地震作用时上部结构仍在弹性范围内工作的目的，有效的保护了结构。

目前常见的隔震支座有橡胶隔震支座、摩擦隔震支座及带阻尼隔震支座。橡胶隔震支座应用较广泛的有叠层橡胶支座和铅芯-橡胶支座。叠层橡胶支座克服了橡胶块竖向刚度小、水平荷载作用下稳定性差等缺点，但由于阻尼较小以及变形较大等不利因素使得它需要与其他阻尼器一起使用才能具有一定的效果。铅芯-橡胶支座利用了铅剪切滞回变形和橡胶滞回变形的耗能能力，提供较大的阻尼力，具有良好的减震效果，然而铅芯的增加使得隔震体系的自恢复能力大大降低了。

1985年Zayas等人在美国加州大学伯克利分校研发了摩擦摆隔震装置称之为摩擦摆系统/支座(Friction PendulumSystem/Bearing，简称FPS/FPB)。它具有平面滑移隔震装置对地震激励频率范围低敏感性和高稳定性等特性，此外该装置的圆弧滑动面使其具有自复位功能。经过20余年的发展，10余种摩擦摆隔震支座相继出现。但是以上支座仍有以下不足：

1)橡胶隔震支座的材料受温度影响较大，高温条件下不适用，很难满足建筑的耐久性要求。

2)摩擦型隔震支座的摩擦面需要工艺上特殊处理，该隔震支座摩擦面长期稳定性和摩擦面疲劳性稳定性较差，不易设计与控制。

3)带阻尼隔震支座具有提供阻尼的特性，但是该隔震支座具有结构复杂、造价高、震后维护成本高等缺点。

发明内容

本发明提供一种土木工程用双向滚动摆隔震支座，可以有效解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种土木工程用双向滚动摆隔震支座，包括上板、上滚轴、上滚动摆杆、下滚动摆杆、下滚轴、下板、上弧形轨道槽和下弧形轨道槽，所述上板的下表面设置上弧形轨道槽，内置上滚轴；所述下板的上表面设置下弧形轨道槽，内置下滚轴，所述上滚轴平铺在上弧形轨道槽内，所述下滚轴平铺在下弧形轨道槽内，均沿弧线方向排列紧密，所述上板的上弧形轨道槽的方向与下板的下弧形轨道槽的方向相互正交，所述上滚动摆杆的上表面与上弧形轨道槽曲面曲率半径相同，所述下滚动摆杆的下表面与下弧形轨道槽曲面曲率半径相同，所述上滚动摆杆和下滚动摆杆内均设置有缓冲装置，所述缓冲装置包括缓冲孔、支撑板和缓冲垫，所述缓冲孔设置在缓冲装置的底部，且缓冲孔的上方设置有支撑板，支撑板的上方设置有缓冲垫，支撑板等距离的设置在缓冲孔与缓冲垫之间，且支撑板的形状为拱形。

进一步的，所述上弧形轨道槽，弧形轨道面沿弧线方向曲率处处相等；所述下弧形轨道槽，弧形轨道面沿弧线方向曲率处处相等。

进一步的，所述上弧形轨道槽和下弧形轨道槽各有两种构造形式，一种为通长凹槽，一种为圆孔凹槽。