[实用新型]一种具多级防倾覆的摩擦摆耗能隔震装置

说明书

本实用新型公开了一种具多级防倾覆的摩擦摆耗能隔震装置，属于建筑工程结构隔震技术领域，包括：上部支撑板、下部支撑板、U型柔性支撑、U型刚性支撑和曲面滑移块；上部支撑板下表面设有摩擦摆上部滑移面；下部支撑板上表面设有摩擦摆下部滑移面；曲面滑移块的顶部滑移面与摩擦摆上部滑移面接触且曲率半径相同，底部滑移面与摩擦摆下部滑移面接触且曲率半径相同；上部支撑板与下部支撑板之间设置多个U型柔性支撑以及多个U型刚性支撑，U型柔性支撑与U型刚性支撑位置不重叠；U型刚性支撑自由段的长度大于U型柔性支撑自由段的长度。本实用新型能够克服传统摩擦摆隔震支座的不足，具有多级防倾覆性能，耗能减振效果显著，经济实用，绿色环保。

技术领域

本实用新型属于土木工程结构隔震技术领域，更具体地，涉及一种具多级防倾覆的摩擦摆耗能隔震装置。

背景技术

隔震技术被认为是“世界地震工程最重要的成果之一”，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。随着科学技术的不断进步与发展，世界各地学者提出了各种各样的隔震装置类型，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)、摩擦摆隔震支座等。

其中，摩擦摆隔震支座凭借自身优越的减隔震性能，被许多学者以及工程设计人员所青睐，在工程结构中被普遍应用，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，包括结构工程、桥梁工程、轨道交通工程以及房屋加固改造工程等。

然而，传统摩擦摆隔震支座也有它的不足之处。由于传统摩擦摆隔震支座的竖直方向没有额外的约束，使得它没有竖向抗拉抗倾覆的能力。当地震作用、风荷载以及爆炸冲击荷载作用到设置有传统摩擦摆隔震支座的结构上，结构的高位质心以及摇摆效应使得传统摩擦摆隔震支座的滑移面与滑移块发生分离，特别是竖向地震作用下，此时传统摩擦摆隔震支座失去了它的减隔震性能，极易使得整个结构发生倾覆倒塌，造成无法估量的生命财产损失。

因此，寻找一种兼具防倾覆、耗能减振显著的新型摩擦摆隔震装置已成为土木工程领域亟待解决的关键技术问题。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种具多级防倾覆的摩擦摆耗能隔震装置，其目的在于，通过多级防倾覆的抗拉耗能结构设计，解决传统摩擦摆隔震支座的不具有竖向抗拉抗倾覆的问题，从而获得一种兼具防倾覆、耗能减振显著的新型摩擦摆隔震装置。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种具多级防倾覆的摩擦摆耗能隔震装置，用于设置在结构体系的底部或者支撑结构顶部来进行隔震，包括：上部支撑板、下部支撑板、U型柔性支撑、U型刚性支撑以及曲面滑移块；

上部支撑板的下表面设置有摩擦摆上部滑移面；下部支撑板的上表面设置有摩擦摆下部滑移面；

曲面滑移块的顶部滑移面与摩擦摆上部滑移面接触且曲率半径相同，曲面滑移块的底部滑移面与摩擦摆下部滑移面接触且曲率半径相同；

在上部支撑板与下部支撑板之间设置多个规格相同的U型柔性支撑以及多个规格相同的U型刚性支撑；多个规格相同的U型柔性支撑以及多个规格相同的U型刚性支撑均沿上部支撑板与下部支撑板的边缘均匀分布，且U型柔性支撑与U型刚性支撑位置不重叠；每个U型柔性支撑和U型刚性支撑均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；上肢与上部支撑板固定连接，下肢与下部支撑板固定连接；U型柔性支撑和U型刚性支撑裸露于上部支撑板与下部支撑板外部的部分称为自由段，U型刚性支撑自由段的长度大于U型柔性支撑自由段的长度。

进一步地，曲面滑移块的外轮廓半径小于摩擦摆上部滑移面以及摩擦摆下部滑移面水平方向上的运动耗能半径；在静止平衡状态下，曲面滑移块的中心轴线、摩擦摆上部滑移面的中心轴线以及摩擦摆下部滑移面的中心轴线三者重合。

进一步地，上部支撑板上设置有上部连接件，上部支撑板与上部连接件用于在使用时连接隔震层上部结构；