[发明专利]一种抗地震和其他类似灾害的防护支撑结构

摘要

一类支撑，其中每种都能用做连接结构系统两部分连接器的装置，其同时作为支撑将荷载从系统的一部分传递至其他部分，例如，将桥梁或建筑物的上部结构的重力传递至下部结构，或者或者把机器的重量传递至其基础。当传递荷载时，其能减少两个结构件连接之间的瞬时震动的传递并保持整个结构系统的整体性；例如，当地震传递至桥墩及基础或海啸袭击桥的上部结构或二者同时发生时，保护桥梁结构的整体性。

主权项

用做连接结构系统两部分的连接器装置，其同时作为支撑将力从结构系统的一部分传递至其他部分，“结构件”是指所述结构系统的一部分；而所述装置的组件称作“部件”或“所述装置的部件”；当所述结构系统在静荷载状态下或受到小于设计的动态荷载临界值作用时，所述装置能为两个连接的结构件之间提供稳固的连接；当所述结构系统受到超过设计临界值的动态荷载作用时，所述装置能够通过所述装置内的一个或多个V形接触面的相对滑动来降低震动和惯性力的传递，该装置还具备动载过后使所述结构系统恢复原始状态的能力；所述装置具有下列特征：(a)所述装置沿其垂直方向包括至少两个部件；(b)所述垂直方向是指所述装置在静态条件下或小于设计临界值的动态荷载下传递的所有外力之间具有最大振幅的外力的方向；所述外力包括建筑物或桥梁的自身重力；所述装置的水平面为平行于地球表面的平面；(c)所述装置包括至少一对V形表面，这对V形表面相互接触构成一个V形接触面；其中一个所述V形表面是内凹面而且由至少两个平面构成；其中另一V形表面是外凸面且包含等于相对应内凹面所包含平面的数量；构成所述V形表面的平面不平行于所述装置的水平面;(d)所述装置中的V形接触面，其中某一V形接触面的两个V形表面通过粘合或简单的叠合在一起，不需要额外的结合材料，或者通过其间的单个或多个啮合片连接；允许沿着所述V形接触面相对滑动；(e)所述啮合片包含在V形接触面的两个表面之间；其中所述啮合片由金属或复合材料或橡胶或它们的组合来制作，以适应这对V形表面的相对运动并保证接触面内不失去接触，或在所述啮合片上预制缺口以调节接触面积的大小，从而调节V形接触面的摩擦系数，所述啮合片由比所述V形表面硬度低的材料制成；(f)所述装置包括至少一个V形接触面；其中最上面的V形表面属于所述装置的一个部件，这个部件直接或通过其他部件安装到所述结构系统的上部结构件；同样，最下面的V形表面属于所述装置的一个部件，这个部件直接或通过其他部件安装到所述结构系统的下部结构件；这样，所述上部结构件和下部结构件通过所述装置内的V形接触面连接构成所述结构系统；(g)当所述装置用于所述结构系统的上部结构件和下部结构件之间的隔震时，上部结构件的重量通过所述V形接触面传递至下部结构件，每个V形接触面和所述装置水平面之间的角度决定了所述“设计临界值”，从而保证当动载荷的振幅高于所述“设计临界值”时所述装置的V形接触面能够开始相对滑动，达到减隔震的功效；对于结构设计，根据所述装置所在地的国家公开的地震灾害图计算；(h)所述装置还包括垂直加强机构，该加强机构包括至少一个垂直方向的销；该销为垂直加强销杆，其为一系列高强度弹性材料制成的销杆垂直嵌入弹性块中，其中每个垂直排列的销的一端都紧固在所述装置的最上面的V形接触面的部件或该部件的上方；而销的另一端紧固在所述装置最下面的V形接触面的部件或该部件的下方；垂直排列的销紧固到所述装置的相应部件后不会沿销的任一端自由转动。