[发明专利]摩擦摆式隔震层及大跨空间组件

说明书

本申请提供了一种摩擦摆式隔震层及大跨空间组件，大跨空间组件包括大跨空间结构及摩擦摆式隔震层。摩擦摆式隔震层包括至少一个摩擦摆支座环，摩擦摆支座环包括多个沿圆周方向间隔分布的摩擦摆支座；摩擦摆支座包括盖板、滑块及滑槽；滑槽具有摩擦曲面，滑块滑动设于摩擦曲面；滑块的顶端呈半球形，盖板的底侧具有与滑块的半球形顶端配合的半球形凹槽；多个摩擦摆支座的摩擦曲面的曲率半径相同，安装于大跨空间结构后，各摩擦摆支座的摩擦曲面位于同一个回转曲面；回转曲面设置为圆弧线绕大跨空间结构的中心线回转的回转面。本申请的摩擦摆式隔震层，隔震效率好，滑块复位能力高，多个摩擦摆支座的运动协调性及一致性高，适用于大跨空间结构。

技术领域

本申请涉及隔震结构技术领域，特别涉及一种摩擦摆式隔震层及大跨空间组件。

背景技术

空间网格结构是大跨空间结构的主要形式之一，在近三十年来取得了飞速发展，被广泛用于综合体育场馆、展览馆和航站楼等大型公共设施。同时，空间网格架也被作为一个城市和地区的标志性建筑，以及灾后的物资集散地和灾害避难场所。

由于我国部分地区地处地震较为频繁的位置，因此考虑将隔震技术引入建筑结构中。采用隔震技术能够减轻结构所受的振动损害，通过安装在层间或者基础之上的隔震装置，减少振动能量向上部结构传递。

目前常采用天然橡胶支座、摩擦摆支座等传统隔震支座对建筑结构进行隔震，但由于传统隔震支座受自身尺寸参数等限制，对具有跨度大、自振周期较长等特点的大跨空间结构隔震效果有限。

发明内容

本申请提供了一种摩擦摆式隔震层，以解决现有技术中存在的传统隔震支座对大跨空间结构的隔震效果有限的技术问题。

为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案为：

第一方向，本申请提供了一种摩擦摆式隔震层，用于大跨空间结构的隔震，所述摩擦摆式隔震层包括至少一个摩擦摆支座环，所述摩擦摆支座环包括多个沿圆周方向间隔分布的摩擦摆支座；

所述摩擦摆支座包括盖板、滑块及滑槽；所述滑槽具有摩擦曲面，所述滑块滑动设于所述滑槽的所述摩擦曲面；所述滑块的顶端呈半球形，所述盖板的底侧中心处具有与所述滑块的半球形顶端配合的半球形凹槽；

所述摩擦摆式隔震层的所有所述摩擦摆支座的所述摩擦曲面的曲率半径相同，且安装于所述大跨空间结构后，所述摩擦摆式隔震层的所有所述摩擦摆支座的所述摩擦曲面位于同一个回转曲面；所述回转曲面设置为圆弧线绕所述大跨空间结构的中心线回转的回转面。

根据本申请实施例提供的摩擦摆式隔震层，通过将该摩擦摆式隔震层的所有摩擦摆支座的摩擦曲面位于同一个回转曲面后，然后尽可能的将摩擦摆支座对应摆放在该回转曲面的较高位置处，这样可以将整个回转曲面的曲率半径设置的更大，从而可以解决更大曲率半径的设置能够达到降低摩擦摆支座的水平等效刚度的效果，同时还解决了曲率半径过大导致滑块复位能力下降的问题。同时，由于摩擦曲面的曲率半径设置地较大，使得地震作用时，当滑块在滑槽的摩擦曲面上滑动相同位移时，滑块、盖板及其上结构在竖直方向上的抬升量远小于传统摩擦摆支座，从而使得大跨空间结构的舒适度得到极大改善。此外，由于该摩擦摆式隔震层的所有摩擦摆支座的摩擦曲面位于同一个回转曲面上，从而使得摩擦摆式隔震层的运动协调性和一致性更高，更适用于大跨空间结构。

在一种可能的设计中，所述摩擦摆支座的所述摩擦曲面的曲率半径设置为所述大跨空间结构的最大跨度的曲率半径的3-5倍。

在一种可能的设计中，所述滑块包括：

支撑块；

保护层，所述保护层包覆于所述支撑块外；

上摩擦滑垫，嵌设于所述保护层的上侧，并用于与所述盖板的所述半球形凹槽配合抵接；

下摩擦滑垫，嵌设于所述保护层的下侧，并用于与所述摩擦曲面滑动抵接。