[实用新型]基于STF的自复位隔震支座

说明书

本实用新型公开了一种基于STF的自复位隔震支座，包括上支座单元、下支座单元、连接上下支座单元的SMA丝以及填充支座内腔的STF；所述上支座单元与所述下支座单元结合成一个密封腔体，所述的STF填充在所述密封腔中，所述SMA丝两头分别固定在上、下支座单元，将其连接起来，并且沿支座四周呈交叉对称布置；与传统隔震支座相比，本实用新型结合了STF和SMA的优势，利用STF的剪切增稠特性实现了隔震支座的滑动耗能，利用SMA丝实现了支座震后的自复位,具有结构简单，施工方便，隔震效果良好等特点。

技术领域

本实用新型涉及土木工程结构隔震领域，尤其涉及一种基于STF的自复位隔震支座。

背景技术

传统的抗震设计主要体现在“抗”，这种设计难以保证在突发的罕遇地震下达到结构预定设防目标，且地震作用对结构的损伤较大。为了提高建筑结构的抗震性能，减小地震带来的损失，研究工程结构的隔震技术十分必要。传统的隔震支座体系可分为三类：第一类是叠层橡胶支座隔震体系，包括橡胶支座和铅芯橡胶支座等。这类支座是通过延长结构基本自振周期来实现隔震的，但是由于不同地震的周期频率不同，这种共振效应不能完全避免。第二类是摩擦滑移支座隔震体系，这类支座主要是通过摩擦耗能来进行隔震，其隔震能力主要取决于摩擦系数，由于滑动摩擦层接触面大且滑移面很难保证水平，可能造成摩擦系数的离散性较大的问题。第三类是复合隔震支座体系，这类体系主要是利用橡胶支座和滑移支座的并联或者串联组成复合隔震体系，但支座复合支座隔震支座体系结构复杂，且隔震层的位移较大。为此，有学者采用新型功能材料—剪切增稠液体(STF)，研究了瞬间响应的隔震支座，专利申请号:201610086440。剪切增稠液体采用溶胶凝胶方法制备纳米二氧化硅作为分散相，极性溶剂作为分散介质。其特性在于低剪切速率下，出现剪切变稀现象，在高剪切速率下，出现剪切增稠现象，由于这种剪切增稠效应，这类材料被运用于防弹材料或其它防护设备的制备中，同时这类材料在防震领域具有广阔的应用前景。但是，这种隔震支座在震后不能很好地自复位，并且其剪切增稠液体的密封性未能很好考虑。

实用新型内容

针对以上技术问题，本实用新型目的在于提供一种基于STF的自复位高耗能滑移支座，将摩擦材料的特性与STF剪切增稠的特性相结合，使其有较大的耗能能力，并且利用新型材料SMA(形状记忆合金)的超弹性特性，令其在震后能自复位，实现更好的隔震效果。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种基于STF的自复位隔震支座，包括:上支座单元、下支座单元、SMA丝和STF；

所述上支座单元包括上连接板、钢芯、挡板和钢板；所述上连接板朝向下支座单元的一面，沿着轴向设有螺纹孔，所述的钢芯表面带有螺纹，二者通过螺纹相连接；所述钢板为至少两块，并且沿着所述钢芯的长度方向平行间隔设置；所述钢板中部设有贯穿螺纹孔，与钢芯通过螺纹连接，其中，距离上连接板最远的那一块钢板，在背向上连接板的一面设有环形凹槽；所述挡板置于距离上连接板最近的那一块钢板上，挡板呈环状，外环直径与下支座单元内腔直径相同，内环直径大于钢芯直径；所述挡板下表面与钢板上表面通过防水密封件相连接，挡板的外环与下支座单元内腔表面也通过防水密封件相连接；

所述下支座单元包括下连接板以及空心支撑柱，所述空心支撑柱的一端与下支座单元朝向上支座单元的一面固定连接，并且所述空心支撑柱沿着下支座单元的周向延伸，使得所述空心支撑柱包围形成所述内腔；所述下连接板朝向上支座单元的一面设有限位凸起，所述限位凸起置于环形凹槽内以限制下支座单元的滑动位移，所述空心支撑柱朝向上支座单元的一端设有滑动摩擦层；

所述的STF填充在所述内腔中，其液面高度略低于挡板的高度；所述SMA丝的两头分别固定在上、下连接板相向的一面，将上连接板与下连接板连接起来，并且所述SMA丝沿着上、下连接板周向呈交叉对称布置。