[发明专利]自复位多向隔震支座

说明书

本发明公开了一种自复位多向隔震支座，包括上连接板、下连接板、竖向设置于上连接板和下连接板之间的SMA复合中心阻尼器、以及沿SMA复合中心阻尼器周向分布于上连接板和下连接板之间的至少3个SMA剪刀撑阻尼器；可提供在水平方向上近似各向同性的力学性能，同时可很好的抵抗竖向地震，起到多维的复合隔震作用，有利于支座应对来自不同方向的地震作用，同时具有一定震后自复位能力，可以更好的应对复杂的地震作用。

技术领域

本发明涉及建筑隔震领域，具体涉及一种自复位多向隔震支座。

背景技术

地震是一种具有突发性和破坏性的自然灾害。在地震作用下，建筑结构出现弯曲、剪切以及扭转等多种形式的破坏，并产生过大的塑性变形。通常，建筑结构因变形能力不足而倒塌。隔震技术是实现避免或者减轻建筑结构遭受地震破坏的有效途径，通过在基础与上部结构之间设置隔震层或者安装隔震支座来减少地震能量传输到上部结构中，从而减少结构的地震作用。橡胶支座作为传统的隔震支座已经在工程中得到应用，并被证实能够在一定程度上减轻地震作用。通过对橡胶支座进行改良的复合橡胶支座具有相对于前者更为优良的隔震能力。

然而，目前国内外隔震支座仅对互相垂直的二维水平向地震有效，缺少对于竖向地震与多向水平地震共同作用的隔震能力。大量研究表明，地震作用十分复杂，竖向地震动加速度峰值能够达到水平加速度的1/3-1/2，因此竖向地震作用对建筑结构抗震性能有着重要的影响；此外，地震波监测数据显示，地震对建筑结构的作用呈现多向性的特点。另一方面，韧性抗震设计理念的提出需要隔震支座具备可恢复能力。然而，目前工程中广泛应用的橡胶支座存在变形能力有限、弹性范围小的缺点，在强震作用下易发生过大的塑性变形，由于缺少自复位能力，给震后修复工作带来了很大的困难，有时甚至引起建筑结构倾覆破坏。因此发明一种具有自复位与多向隔震能力的隔震支座很有必要。

公开号为CN108625655A的中国发明专利公开了一种内置式滑移摩擦型橡胶支座组合隔震装置，该隔震装置将摩擦材料和下连接板相结合，将大直径橡胶支座和小直径橡胶支座进行联合应用，通过大直径橡胶支座实现了变形控制，通过小直径橡胶支座实现了竖向力承载以及滑移或摩擦耗能；多遇地震作用时发挥小刚度确保隔震结构整体减震效果，在罕遇地震作用下小直径橡胶支座可以发生滑动或摩擦，确保小直径橡胶支座不发生位移超限破坏；大变形时小直径橡胶支座滑动受阻，可提供后期刚度，确保隔震层整体刚度的稳定性；罕遇地震作用下本装置摩擦滑动可以增加耗能，提高隔震结构减震效果。但是，这种隔震支座仅用于水平方向隔震，没有考虑竖向地震作用，存在一定的不足。

公开号为CN210032111U的中国实用新型专利公开了一种具有抗拉功能的隔震橡胶支座装置，包括上导轨系统、下导轨系统、上隔震橡胶支座、下隔震橡胶支座，上导轨系统、下导轨系统分别与上隔震橡胶支座、下隔震橡胶支座相互解耦，互不牵连，此外上导轨系统和下导轨系统通过其上设置的导轨和滑块能相互垂直的滑动，既能保证上隔震橡胶支座和下隔震橡胶支座发生任意的水平运动，有效减轻隔震结构的地震作用，同时还能提供较大的抗拉强度，防止结构因上隔震橡胶支座或下隔震橡胶支座被拉坏而提供一定的安全储备。虽然这种隔震支座考虑了竖向隔震，但是没有考虑多向水平地震作用的影响。此外该支座缺乏自复位能力，震后不易修复。

公开号为CN111395568A的中国发明专利公开了一种可更换的形状记忆合金复合隔震支座，包括上连接板、下连接板，叠层橡胶支座和形状记忆合金绞线即SMA绞线，所述上连接板和下连接板分别通过固定螺栓与叠层橡胶支座上下表面固定在一起；所述叠层橡胶支座前后两侧的上连接板、下连接板内侧沿纵向焊接有高强螺母，形状记忆合金绞线依次穿过上连接板、下连接板上的一个高强螺母后固定，使形状记忆合金绞线构成“M”型。形状记忆合金绞线具有更高的耗能能力和自复位能力，能有效控制支座、结构震后的残余变形；较传统橡胶支座，抗拉能力明显提高，能抵抗较大的竖向变形，且安装、拆卸方便。这种隔震支座能同时考虑水平与竖向隔震，隔震能力好，但该支座不能用于多向水平地震作用的隔震，此外该支座采用SMA金属丝作为变形耗能材料，在强震作用下易发生损伤，工作能力有限。