[发明专利]一种高承载力抗拉耗能隔震装置

说明书

本发明公开了一种高承载力抗拉耗能隔震装置，属于建筑工程结构隔震技术领域。该隔震装置包括上部连接板、U型支撑、球面滑移块、下部滑移槽、下部连接板、抗拉抗剪连接件。上部连接板的一面设置抗拉抗剪连接件，另一面设置球面滑移块。根据球面滑移块的运动耗能半径，确定下部滑移槽，下部滑移槽与下部连接板之间刚性连接，配置若干个U型支撑，再将这些U型支撑平均分布在球面滑移块的前后左右，其中，U型支撑的上肢设置在上部连接板上，将U型支撑的下肢设置在下部连接板上，在下部连接板上设置抗拉抗剪连接件。本隔震装置具有高承载力、良好水平隔震以及抗拉耗能特性，经济实用，绿色环保。

技术领域

本发明属于建筑工程结构隔震领域，更具体地，涉及一种高承载力抗拉耗能隔震装置。

背景技术

隔震技术主要通过隔离装置将地震动与上部结构隔离开来，以达到降低结构地震动响应的效果。

现有的隔震装置类型主要包括天然橡胶隔震支座(LNR)、铅芯橡胶隔震支座(LRB)、高阻尼橡胶支座(HDR)等。这些隔震支座在许多土木结构中被普遍使用，特别是对地震作用、风荷载、爆炸冲击荷载等比较敏感的建筑结构。然而，随着当代土木结构向着大跨度、超高层、大型化综合体等结构形式发展，传统隔震支座可能存在支座承载能力不足，抗拉能力弱，使得隔震支座无法正常工作等问题。

因此，寻找一种兼具高承载力特性、良好水平隔震性能以及抗拉耗能作用的新型隔震装置已成为土木工程领域亟待解决的关键技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高承载力抗拉耗能隔震装置，其目的在于，通过竖向、横向以及滑移承载机构的结构设计，提升隔震装置的承载力及隔震性能，从而获得一种兼具高承载力特性、良好水平隔震性能以及抗拉耗能作用的新型隔震装置。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了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，包括：上部连接板、U型支撑、球面滑移块、下部滑移槽、下部连接板和抗拉抗剪连接件；

上部连接板和下部连接板平行设置；

上部连接板的上表面设置抗拉抗剪连接件，下表面中心设置球面滑移块，球面滑移块与上部连接板之间刚性连接；

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

U型支撑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型支撑自身所在平面垂直于上部连接板和下部连接板各自所在平面；上肢和下肢的末端分别固定于上部连接板和下部连接板上；

多个规格相同的U型支撑沿上部连接板和下部连接板的周向均匀分布。

进一步地，上部连接板和下部连接板的材料为高强钢、铝合金或记忆合金。

进一步地，U型支撑的材料为软钢、铝合金或记忆合金。

进一步地，球面滑移块和下部滑移槽的材料为高强钢、铝合金或记忆合金。

进一步地，抗拉抗剪连接件的材料为高强钢、铝合金或记忆合金。

进一步地，球面滑移块的曲率半径为0.1m～1m，下部滑移槽的球面曲率半径与球面滑移块的球面曲率半径比值为1:1～10:1。

进一步地，下部滑移槽是一体成型于下部连接板表面的凹槽。

进一步地，球面滑移块与上部连接板一体成型。

进一步地，上部连接板、U型支撑、球面滑移块、下部滑移槽和下部连接板的材料、尺寸按照如下约束条件确定：