專利名稱：內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制裝置，特別是涉及一種建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的建筑用內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座。
背景技術(shù)：
地震災(zāi)害具有突發(fā)性和毀滅性，嚴(yán)重威脅著人類生命、財(cái)產(chǎn)的安全。世界上每年發(fā)生破壞性地震近千次，一次大地震可引起上千億美元的經(jīng)濟(jì)損失，導(dǎo)致幾十萬(wàn)人死亡或嚴(yán)重傷殘。我國(guó)地處世界上兩個(gè)最活躍的地震帶上，是遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，地震造成的人員傷亡居世界首位，經(jīng)濟(jì)損失也十分巨大。地震中建筑物的大量破壞與倒塌，是造成地震災(zāi)害的直接原因。地震發(fā)生時(shí)，地面振動(dòng)引起結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。對(duì)于基礎(chǔ)固接于地面的建筑結(jié)構(gòu)物，其反應(yīng)沿著高度從下到上逐層放大。由于結(jié)構(gòu)物某部位的地震反應(yīng)(加速度、速度或位移)過(guò)大，使主體承重結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞甚至倒塌；或雖然主體結(jié)構(gòu)未破壞，但建筑飾面、裝修或其它非結(jié)構(gòu)配件等毀壞而導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p失；或室內(nèi)昂貴儀器、設(shè)備破壞導(dǎo)致嚴(yán)重的損失或次生災(zāi)害。為了避免上述災(zāi)害的發(fā)生，人們必須對(duì)結(jié)構(gòu)體系的地震反應(yīng)進(jìn)行控制，并消除結(jié)構(gòu)體系的“放大器”作用。
20世紀(jì)初，日本大森房吉教授提出的計(jì)算方法以及佐野利器博士提出的地震系數(shù)法均沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，后來(lái)人們稱之為抗震設(shè)計(jì)的靜力理論，為了抗御地震，多傾向于采用剛強(qiáng)的建筑結(jié)構(gòu)，即“剛性結(jié)構(gòu)體系”，但是這種結(jié)構(gòu)體系很難真正實(shí)現(xiàn)，也不經(jīng)濟(jì)，只有極少數(shù)的重要建筑物采用這種結(jié)構(gòu)體系。隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑物越來(lái)越龐大、復(fù)雜，人們對(duì)建筑物的安全性有了更高的要求，因此要在合理的經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)期的設(shè)防目標(biāo)更加困難，在安全性與經(jīng)濟(jì)性之間，人們面臨兩難選擇。其次，人們對(duì)地震的認(rèn)識(shí)還不夠，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)物地震反應(yīng)與其實(shí)際地震反應(yīng)還有一定距離，因而所采取的抗震措施也不完全合理?？拐鹄碚摪l(fā)展的第一次突破是在20世紀(jì)50年代初，美國(guó)的M A Biot等人提出抗震設(shè)計(jì)的反應(yīng)譜理論。這時(shí)人們開(kāi)始考慮地震動(dòng)和建筑物之間的動(dòng)力特性關(guān)系，提出了“延性結(jié)構(gòu)體系”。同最早的設(shè)計(jì)方法相比，延性設(shè)計(jì)方法已經(jīng)帶有對(duì)能量進(jìn)行“疏導(dǎo)”的思想， 因此它具有一定的科學(xué)性。然而，結(jié)構(gòu)物要終止振動(dòng)反應(yīng)，必然要進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換或消耗。這種抗震結(jié)構(gòu)體系，容許結(jié)構(gòu)及承重構(gòu)件(柱、梁、節(jié)點(diǎn)等)在地震中出現(xiàn)損壞，即依靠結(jié)構(gòu)及承重構(gòu)件的損壞消耗大部分能量，往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中嚴(yán)重破壞甚至倒塌，這在一定程度上是不合理也是不安全的。隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)抗震減震、抗風(fēng)的要求也越來(lái)越高，某些重要的建筑物(如紀(jì)念性建筑、裝飾昂貴的現(xiàn)代建筑和核電站等)不允許結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入非彈性狀態(tài)，使“延性結(jié)構(gòu)體系”的應(yīng)用日益受到限制，這些都成為結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員面臨的現(xiàn)實(shí)而重大的課題。各國(guó)學(xué)者積極致力于新的抗震結(jié)構(gòu)體系的探索和研究，1972年美藉華裔學(xué)者姚治平(JTP Yao)教授第一次明確提出了土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的概念。姚認(rèn)為結(jié)構(gòu)的性能能夠通過(guò)控制手段加以控制，以使它們?cè)诃h(huán)境荷載作用下， 能保持在一個(gè)指定的范圍內(nèi)，為確保安全，結(jié)構(gòu)位移需要限制，從居住者的舒適方面考慮， 加速度需要限制。土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制可以有效地減輕結(jié)構(gòu)在地震、風(fēng)、車輛、浪、流、冰3等動(dòng)力作用下的反應(yīng)和損傷積累，有效地提高結(jié)構(gòu)的抗震能力和抗災(zāi)性能。這樣抗震理論又進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。
基礎(chǔ)隔震(Base-Isolation)體系是在上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置某種隔震、消能裝置，以減小地震能量向上部傳輸，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。早在1906年，德國(guó)人J Bechtold就提出用滾球作為隔震基礎(chǔ)，并申請(qǐng)了美國(guó)專利。1909年，英國(guó)醫(yī)生J A Calantarients提出在房屋基礎(chǔ)上設(shè)置滑石粉層用于抗震，并申請(qǐng)了英國(guó)專利，這是最早見(jiàn)諸文獻(xiàn)的隔震方法。
目前研究開(kāi)發(fā)的滑移隔震支座有中國(guó)專利號(hào)201110041722.8公開(kāi)了一種名稱為 “建筑物鏡面滑移隔震支座”發(fā)明專利；中國(guó)專利號(hào)201110126866. 3公開(kāi)了一種名稱為“一種彈性滑移隔震支座安裝施工工藝”的發(fā)明專利；然而一些滑移隔震支座不采用其他設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)震后結(jié)構(gòu)的自動(dòng)復(fù)位。內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座，通過(guò)在建筑物底部設(shè)置隔震支座，阻止地震作用向上傳遞，從而達(dá)到減弱結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的效果，不采用其他輔助設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)震后的自動(dòng)復(fù)位。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座，該支座安裝于建筑物底部，具有較大的豎向剛度和水平剛度，能夠保證建筑的正常使用，提高居住舒適度和安全性倉(cāng)泛。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座，包括有底板、頂板、單層摩擦連接板、雙層摩擦板、支座筒、限位板、軟鋼圓臺(tái)筒和自動(dòng)復(fù)位裝置，所述的底板、頂板與支座筒組成封閉的空腔，軟鋼圓臺(tái)筒位于空腔內(nèi)并與圓柱形支座筒同心，軟鋼圓臺(tái)筒為圓臺(tái)狀；單層摩擦連接板和雙層摩擦板置于軟鋼圓臺(tái)筒內(nèi)，周邊與軟鋼圓臺(tái)筒緊密接觸；單層摩擦連接板設(shè)置在雙層摩擦板頂層，并與頂板焊接；軟鋼圓臺(tái)筒與圓柱形支座筒之間設(shè)置自動(dòng)復(fù)位裝置；支座筒的頂部設(shè)置限位板，在底板和頂板分別設(shè)置錨固螺栓。
本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是本發(fā)明內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座安裝于建筑物底部，具有較大的豎向剛度和水平剛度，能夠保證建筑的正常使用，提高居住舒適度和安全性能。對(duì)任何水平方向的地震作用都具有隔離作用。采用全金屬的設(shè)計(jì)方法，有效改善了橡膠隔震支座的工作溫度范圍及耐久性，有效解決了橡膠隔震支座的耐久性問(wèn)題。各個(gè)水平方向均具有良好的彈性恢復(fù)力，使隔震結(jié)構(gòu)體系具有良好的瞬時(shí)自動(dòng)復(fù)位功能，當(dāng)?shù)卣鸾Y(jié)束后，保證建筑物能自動(dòng)復(fù)位。隔震支座具有更好的穩(wěn)定性，顯著增加支座的變形能力。利用內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座的隔震作用能夠減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。通過(guò)設(shè)置多個(gè)摩擦面來(lái)增加摩擦面積，保證結(jié)構(gòu)的可靠度。通過(guò)設(shè)置限位板和軟鋼圓臺(tái)筒避免結(jié)構(gòu)在大震下的失穩(wěn)，并且使結(jié)構(gòu)在大震后自動(dòng)復(fù)位。該隔震支座的制作、安裝簡(jiǎn)單、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震設(shè)計(jì)，也可以用于已有工程的加固維修。


圖I為本發(fā)明內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座平面示意圖；圖2為本發(fā)明內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座立面示意圖。
圖3為圖I的A-A剖面示意圖。
圖中，I為底板；2為頂板；3為單層摩擦連接板；4為雙層摩擦板；5為支座筒；6為限位板；7為軟鋼圓臺(tái)筒；8為自動(dòng)復(fù)位裝置；9為錨固螺栓。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合技術(shù)方案和參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖f圖3所示，本發(fā)明內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座一包括有底板I、頂板2、單層摩擦連接板3、雙層摩擦板4、支座筒5、限位板6、軟鋼圓臺(tái)筒7和自動(dòng)復(fù)位裝置8，所述的底板I、頂板2與支座筒5組成封閉的空腔，軟鋼圓臺(tái)筒7位于空腔內(nèi)并與圓柱形支座筒5同心，軟鋼圓臺(tái)筒7為圓臺(tái)狀；單層摩擦連接板3和雙層摩擦板4置于軟鋼圓臺(tái)筒7內(nèi)，周邊與軟鋼圓臺(tái)筒7緊密接觸；單層摩擦連接板3設(shè)置在雙層摩擦板4頂層，并與頂板2焊接； 軟鋼圓臺(tái)筒7與圓柱形支座筒5之間設(shè)置自動(dòng)復(fù)位裝置8 ;支座筒5的頂部設(shè)置限位板6， 在底板I和頂板2分別設(shè)置錨固螺栓9。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座，其特征在于包括有底板(I)、頂板(2)、單層摩擦連接板(3)、雙層摩擦板(4)、支座筒(5)、限位板(6)、軟鋼圓臺(tái)筒(7)和自動(dòng)復(fù)位裝置(8)， 所述的底板(I)、頂板(2)與支座筒(5)組成封閉的空腔，軟鋼圓臺(tái)筒(7)位于空腔內(nèi)并與圓柱形支座筒(5)同心，軟鋼圓臺(tái)筒(7)為圓臺(tái)狀；單層摩擦連接板(3)和雙層摩擦板(4) 置于軟鋼圓臺(tái)筒(7)內(nèi)，周邊與軟鋼圓臺(tái)筒(7)緊密接觸；單層摩擦連接板(3)設(shè)置在雙層摩擦板(4)頂層，并與頂板(2)焊接；軟鋼圓臺(tái)筒(7)與圓柱形支座筒(5)之間設(shè)置自動(dòng)復(fù)位裝置(8);支座筒(5)的頂部設(shè)置限位板(6)，在底板(I)和頂板(2)分別設(shè)置錨固螺栓(9)。
全文摘要
內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座，包括有底板、頂板和支座筒，所述的底板、頂板與支座筒組成封閉的空腔，軟鋼圓臺(tái)筒位于空腔內(nèi)并與圓柱形支座筒同心，單層摩擦連接板和雙層摩擦板置于軟鋼圓臺(tái)筒內(nèi)，周邊與軟鋼圓臺(tái)筒緊密接觸；單層摩擦連接板設(shè)置在雙層摩擦板頂層，并與頂板焊接；軟鋼圓臺(tái)筒與圓柱形支座筒之間設(shè)置自動(dòng)復(fù)位裝置；支座筒的頂部設(shè)置限位板，在底板和頂板分別設(shè)置錨固螺栓。本發(fā)明利用內(nèi)圓臺(tái)摩擦滑移隔震支座的隔震作用能夠減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。通過(guò)設(shè)置多個(gè)摩擦面來(lái)增加摩擦面積，保證結(jié)構(gòu)的可靠度。通過(guò)設(shè)置限位板和軟鋼圓臺(tái)筒避免結(jié)構(gòu)在大震下的失穩(wěn)，并且使結(jié)構(gòu)在大震后自動(dòng)復(fù)位。
文檔編號(hào)E04B1/36GK102912857SQ20121043908
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者張延年 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)