[发明专利]一种高承载力抗拉耗能隔震装置

权利要求书

1.一种高承载力抗拉耗能隔震装置，用于设置在结构体系的底部进行隔震，其特征在于，包括：上部连接板(1)、U型支撑(2)、球面滑移块(3)、下部滑移槽(4)、下部连接板(5)和抗拉抗剪连接件(6)；

上部连接板(1)和下部连接板(5)平行设置；

上部连接板(1)的上表面设置抗拉抗剪连接件(6)，下表面中心设置球面滑移块(3)，球面滑移块(3)与上部连接板(1)之间刚性连接；

下部连接板(5)的上表面设置下部滑移槽(4)，下表面设置抗拉抗剪连接件(6)；下部滑移槽(4)为球面凹槽，其外轮廓半径不小于球面滑移块(3)水平方向上的运动耗能半径，自然状态下，球面滑移块(3)的竖直投影位于下部滑移槽(4)中心；

U型支撑(2)具有平行设置的上肢和下肢，以及连接上肢和下肢的弯曲部；自然状态下，U型支撑(2)自身所在平面垂直于上部连接板(1)和下部连接板(5)各自所在平面；上肢和下肢的末端分别固定于上部连接板(1)和下部连接板(5)上；

多个规格相同的U型支撑(2)沿上部连接板(1)和下部连接板(5)的周向均匀分布。

2.如权利要求1所述的一种高承载力抗拉耗能隔震装置，其特征在于，上部连接板(1)和下部连接板(5)的材料为高强钢、铝合金或记忆合金。

3.如权利要求1所述的一种高承载力抗拉耗能隔震装置，其特征在于，U型支撑(2)的材料为软钢、铝合金或记忆合金。

4.如权利要求1所述的一种高承载力抗拉耗能隔震装置，其特征在于，球面滑移块(3)和下部滑移槽(4)的材料为高强钢、铝合金或记忆合金。

5.如权利要求1所述的一种高承载力抗拉耗能隔震装置，其特征在于，抗拉抗剪连接件(6)的材料为高强钢、铝合金或记忆合金。

6.如权利要求1所述的一种高承载力抗拉耗能隔震装置，其特征在于，球面滑移块(3)的曲率半径为0.1m～1m，下部滑移槽(4)的球面曲率半径与球面滑移块(3)的球面曲率半径比值为1:1～10:1。

7.如权利要求1～6任意一项所述的一种高承载力抗拉耗能隔震装置，其特征在于，下部滑移槽(4)是一体成型于下部连接板(5)表面的凹槽。

8.如权利要求1～6任意一项所述的一种高承载力抗拉耗能隔震装置，其特征在于，球面滑移块(3)与上部连接板(1)一体成型。

9.如权利要求1所述的一种高承载力抗拉耗能隔震装置，其特征在于，上部连接板(1)、U型支撑(2)、球面滑移块(3)、下部滑移槽(4)和下部连接板(5)的材料、尺寸按照如下约束条件确定：

G_y≥G₀

G_y＝G_y1+G_y2

G_y1≤f_y·A_y

G_y2＝K_y2·μ_y

其中，

G_y为本高承载力抗拉耗能隔震装置的竖向承载力；

G₀为土木结构体系底部的荷载；

G_y1为球面滑移块(3)与下部滑移槽(4)的竖向承载力；

G_y2为U型支撑(2)的竖向承载力；

f_y为球面滑移块(3)与下部滑移槽(4)的抗压强度设计值；

A_y为球面滑移块(3)与下部滑移槽(4)之间的接触面积；

K_y2为U型支撑(2)的竖向刚度；

μ_y为U型支撑(2)的竖向变形量。