[发明专利]一种预应力变刚度三维隔震支座

权利要求书

1.一种预应力变刚度三维隔震支座，其特征在于，包括钢板层、橡胶层、竖隙、耗能部件、封板、弹簧、连接板、螺杆和螺帽，所述钢板层(1)与橡胶层(2)沿竖直方向交替间隔层叠分布并且钢板层(1)与橡胶层(2)形成一体化作为中间隔震支座，中间隔震支座中心设有耗能部件(4)，每一层橡胶层(2)中设有竖缝(3)；中间隔震支座下端面与下连接板(10)的上表面平行固定在一起或一体化，中间隔震支座上端面与封板(5)的下表面平行固定在一起或一体化；封板(5)的上表面固定设有多个向上凸起的螺杆(8)；在中间隔震支座四周均匀设有多个弹簧，弹簧轴向与螺杆(8)轴向相同，弹簧下端与下连接板(10)上表面固定在一起，弹簧上端与上连接板(7)的下表面固定在一起，上连接板(7)位于封板(5)的上方，且上连接板(7)上设有螺纹孔，螺杆(8)穿过螺纹孔通过螺帽(9)固定；在自然状态下，弹簧为预压状态，中间隔震支座橡胶层为预拉状态。

2.按照权利要求1所述的一种预应力变刚度三维隔震支座，其特征在于，弹簧的预压变形与中间隔震支座橡胶层的预拉变形通过螺帽(9)转动施加组装(图2a所示)，弹簧的预压力和中间隔震支座橡胶层的预拉力相等(等于F0图2所示)，从而形成自平衡预应力。

3.按照权利要求1和2所述的一种预应力变刚度三维隔震支座，其特征在于，由于弹簧的刚度K2和橡胶的受拉刚度K1有明显的不同，弹簧的预压变形d1与中间隔震支座橡胶层的预拉变形d2不相同，两者变形之和等于初始预留间距d0，d0＝d1+d2。

4.按照权利要求1和2所述的一种预应力变刚度三维隔震支座，其特征在于，由于支座的工作的起点在o1点_，在中小震时_，隔震支座的竖向刚度为K2实现竖向隔震；而大震区域，隔震支座的竖向刚度为K2+K3刚度变大，保护支座和结构不倒塌，从而形成变刚度特性。

5.按照权利要求1和2所述的一种预应力变刚度三维隔震支座，其特征在于，封板(5)和上连接板(7)紧密接触，通过设置不同的初始预留间距d0来满足不同的需求；隔震设计时初始预留间距d0和弹簧刚度K2可以根据结构的特性来确定，另外竖向隔震不影响橡胶层的水平向隔震效果，从而实现变刚度三维隔震效果。