專利名稱：一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及土木工程技術領域，具體涉及一種建筑物的減震支座。
背景技術：
隨著社會經濟及建造技術的發展，高層及超高層建筑結構越來越多。為了符合建 筑審美要求，這些高層超高層結構平面或立面不規則所占的比例會越來越多，如近年我國 建成的央視新大樓、廣州市新電視塔、廣東省科學中心等。如何提高這些不規則結構抵抗地 震動扭轉分量的地震安全性以及釋放這些結構在日常使用過程中產生的扭轉變形，各國學 者對此進行了很多理論和技術研究。其中，隔震技術作為一種能改善結構抗震性能、降低地震危害性的成熟可靠、行之 有效的技術正越來越多地被應用于各類新建、改建或擴建、加固工程。隔震技術的推廣應用 得益于具有較大豎向承載能力、水平位移較大且可控制、自動復位性能好、具有可變的水平 剛度等特性的疊層橡膠支座的研制應用。實際工程中應用比較多的疊層橡膠支座類型主要 有天然橡膠支座、鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座等。然而，世界上很多學者對疊層橡膠支 座的力學性能試驗結果都表明，疊層橡膠支座的抗扭能力仍然很弱。將疊層橡膠支座應用 到上述不規則結構仍然難以解決上部結構受扭變形超標的問題，并且更加危險的是，上部 結構的扭轉變形傳遞到本身抗扭能力很弱的橡膠支座上會對橡膠支座造成致命的損壞，力口 劇降低了結構的整體抗震能力及抗扭能力。為改善疊層橡膠支座抗扭能力不足的缺陷，各 國學者對此進行了很多研究。現有的可以釋放結構扭轉變形的支座主要有在道路交通工程廣泛應用的球形鋼 支座、盆式橡膠支座等。這些支座應用于房屋建筑結構存在如下不足(1)支座本身無耗能 能力，需要阻尼器與其配套使用。(2)支座本身無自動復位能力，受力滑動后，需要人力、物 力將其校正復位。為了充分利用疊層橡膠支座的優點，可以將橡膠支座非固結地放置在滑板支座 上。這樣就存在如下不足(1)橡膠支座非固結于滑板支座上，支座無自動復位能力。(2)由 于要保留橡膠支座的滑動距離，需要滑板支座的平面尺寸大，支座下支墩的尺寸隨之增大， 受隔震層平面空間限制，不能滿足使用要求。(3)在地震作用下結構的水平位移較大，且不 易控制。(4)缺乏豎向抗拔能力。(5)雖有轉動能力，但是無法控制轉動角度，轉動后，需要 重新矯正上部結構的位置。
實用新型內容為了解決不規則結構受扭變形問題，同時也為了克服球形鋼支座及盆式橡膠支座 雖具有釋放上部結構扭轉變形能力但無自動復位及耗能能力、一般疊層橡膠支座抗扭能力 弱的缺陷、非固結組合支座存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種能將上部結構的 扭轉變形轉化為疊層橡膠支座的低摩擦自由轉動變形和水平剪切變形的減震支座。本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現[0008]一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，包括疊層橡膠支座，還包括一盆式支座。 所述疊層橡膠支座下方設有下連接板，所述盆式支座是一與所述下連接板配套的盆式支 座，所述盆式支座上設有用于約束所述下連接板運動情況的內翼緣。所述下連接板置于所 述盆式支座的盆狀腔體內。所述盆式支座優選盆式鋼支座。為了減小盆式鋼支座與下連接板之間的摩擦，在盆式鋼支座與下連接板之間設一 低摩擦系數的接 觸面。作為一種優選方案，所述下連接板的下表面鑲嵌有鏡面不銹鋼板，所 述盆式鋼支座的盆狀腔體的底部的上表面鑲嵌有聚四氟乙烯板。下連接板與盆式鋼支座的連接方式為所述下連接板扣置于所述盆式鋼支座內， 在所述盆式鋼支座的內翼緣的約束下，所述下連接板可以在所述盆式鋼支座內平動和\或 轉豎向軸線轉動。下連接板與盆式鋼支座的連接方式也可以是所述下連接板與所述盆式鋼支座以 齒狀相扣的方式置于所述盆式鋼支座內，所述下連接板在所述盆式鋼支座內可以繞通過其 圓心的豎向軸線轉動。本實用新型通過盆式鋼支座對疊層橡膠支座的下連接板平動及繞水平向轉動的 限制，在保留了疊層橡膠支座豎向承載力大、自動復位能力強、水平變形位移較大且可控 制、水平剪切剛度可變等優點的基礎上，使疊層橡膠支座具備較好的繞豎向轉動能力，在支 座受扭時能及時地釋放扭轉變形，并將上部結構傳下來的扭轉變形轉化為橡膠支座的水平 剪切變形和繞橡膠支座中心軸線的低摩擦轉動變形，實現沿水平向平動以及繞豎向轉動的 三維減震要求，達到保護工程結構及防止疊層橡膠支座受扭破壞的雙重目的。為了防止灰塵等雜物進入盆式鋼支座內，影響疊層橡膠支座相對盆式鋼支座的轉 動能力。所述內翼緣與所述疊層橡膠支座之間設有一柔性防護圈。所述疊層橡膠支座上方設有上連接板，所述上連接板的上表面鑲嵌有鏡面不銹鋼 板。所述盆式鋼支座有兩個，一個連接所述上連接板，一個連接所述下連接板。所述盆式鋼 支座上設有用于連接工程結構的螺栓孔和\或螺桿孔。有益效果由于采用了上述技術方案，本實用新型不但保留了橡膠隔震支座的豎 向承載力大、自復位能力好、剛度可變、水平變形較大且可控制、耗能能力好等所有優點，同 時改善了傳統疊層橡膠支座的受扭轉動能力差的缺點。本實用新型可以釋放其所支承的工 程結構因承受地震作用、風荷載、溫度變化等引起的水平變形及扭轉變形，降低結構構件因 水平變形能力和扭轉變形能力不足而導致發生破壞的危險性，提高工程結構的抗震性能。
圖1為本實用新型具體實施例1的剖面圖；圖2為本實用新型具體實施例2的剖面圖；圖3為本實用新型具體實施例3的剖面圖；圖4為本實用新型具體實施例4的剖面圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。[0021]一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，主要包括疊層橡膠支座、盆式支座。疊層 橡膠支座下方設有下連接板，盆式支座是一與下連接板配套的盆式支座，盆式支座上設有 用于約束下連接板運動情況的內翼緣，下連接板置于盆式支座的盆狀腔體內。盆式支座可 以是盆式鋼支座，也可以是盆式橡膠支座，此處優選盆式鋼支座。為了減小盆式支座與下連接板之間的摩擦，可通過在盆式支座的盆式腔體的底部 的上表面和下連接板的下表面鍍低摩擦系數的涂層，也可以在兩者之間設一低摩擦系數的 接觸面。該低摩擦系數的接觸面可以有鏡面不銹鋼板和聚四氟乙烯板組成，至于鏡面不銹 鋼板和聚四氟乙烯板具體的設置位置可以根據實際需要而定，作為一種優選方案，下連接 板的下表面鑲嵌有鏡面不銹鋼板，盆式鋼支座的盆狀腔體的底部的 上表面鑲嵌有聚四氟乙 烯板。具體實施例1 參照圖1，疊層橡膠支座1的下連接板10扣置在盆式鋼支座7內，盆式鋼支座7的 底部上表面鑲嵌有一聚四氟乙烯板4，聚四氟乙烯板4優選圓形，疊層橡膠支座1的下連接 板10的下表面鑲嵌有不銹鋼板。不銹鋼板可為圓形的鏡面不銹鋼板3。盆式鋼支座7的內 翼緣11用于限制疊層橡膠支座1的水平向和豎向平動以及繞豎向的轉動，疊層橡膠支座1 的下連接板10上鑲有的鏡面不銹鋼板3與盆式鋼支座7底部上表面鑲有的聚四氟乙烯板 4組成轉動接觸面，由于摩擦系數很小，所以，當本實用新型的一種可以釋放扭轉變形的三 維減震支座與下部結構固結時，疊層橡膠支座1在承受較大豎向荷載的情況下具備較好的 繞豎向轉動的能力。盆式鋼支座7的內翼緣11與疊層橡膠支座1之間有一柔性防護圈，防 止灰塵等雜物進入盆式鋼支座7內，影響疊層橡膠支座1相對于盆式鋼支座7的轉動能力。 通過上述設計，本實用新型的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座可以釋放其所支承的 結構的水平變形及扭轉變形，降低結構構件因水平變形能力和扭轉變形能力不足而導致結 構發生破壞的危險性，提高結構的抗震性能。具體實施例2 參照圖2，具體實施例2與具體實施例1結構相似，不同之處在于盆式鋼支座7約 束疊層橡膠支座1的下連接板10的方式。在本例中，下連接板10上設有凹陷，在盆式鋼支 座7上設有與凹陷配套的齒狀突起。疊層橡膠支座1的下連接板10以齒狀相扣的方式連 接，約束疊層橡膠支座1的下連接板10的水平和豎向平動以及繞豎向的轉動。構成齒狀相 扣結構的齒狀凸起可以有一組，也可以有多組，齒狀凸起的個數不受限制。但為了減小摩 擦，優選一組。具體實施例3 參照圖3，一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座主要包括疊層橡膠支座1、盆式 鋼支座7。其中盆式鋼支座7有兩個，疊層橡膠支座1上方設有上連接板12，下方設有下連 接板10，上連接板12和下連接板10均與盆式鋼支座7配套。并且上連接板12和下連接板 10分別與扣置在于它們配合的盆式鋼支座7內，兩個盆式鋼支座7分別用于約束疊層橡膠 支座1的上連接板12和下連接板10在盆式鋼支座7內只能作繞盆式鋼支座7豎向軸線的 轉動。疊層橡膠支座1通過位于其上下兩端的盆式鋼支座7分別與工程結構的上部結構和 下部結構固定連接。具體實施例4 [0030]參照圖4，具體實施例4與具體實施例3結構相似，不同之處在于疊層橡膠支座1 的下連接板10或者上連接板12受到與其配合的盆式鋼支座7的約束形式不同。盆式鋼支 座7的內翼緣11與疊層橡膠支座1的下連接板10以齒狀緊扣的方式約束疊層橡膠支座1 的連接板或只能在盆式鋼支座7內作繞盆式鋼支座7豎向軸線的轉動。 上述各實施例中，疊層橡膠支座1可以是各種型號和規格的天然橡膠支座、鉛芯 橡膠支座或高阻尼橡膠支座中的一種。盆式鋼支座7的內翼緣11與疊層橡膠支座1之間 可設有一柔性防護圈2。盆式鋼支座7上可設有用于連接工程結構的螺栓孔9和\或螺桿 孔8。通過上述設計可以看出本實用新型，可以模塊化生產，其生產、加工、安裝都很方 便，而且支座平面尺寸以及高度較現有減震支座增加不多。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型 要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，包括疊層橡膠支座，其特征在于還包括一盆式支座；所述疊層橡膠支座下方設有下連接板，所述盆式支座是一與所述下連接板配套的盆式支座，所述盆式支座上設有用于約束所述下連接板運動情況的內翼緣；所述下連接板置于所述盆式支座的盆狀腔體內。
2.根據權利要求1所述的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，其特征在于所述 下連接板扣置于所述盆式支座內。
3.根據權利要求1所述的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，其特征在于所述 下連接板與所述盆式支座以齒狀相扣的方式置于所述盆式支座內。
4.根據權利要求2或3所述的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，其特征在于 所述下連接板的下表面鑲嵌有鏡面不銹鋼板，所述盆式支座的盆狀腔體的底部的上表面鑲 嵌有聚四氟乙烯板。
5.根據權利要求4所述的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，其特征在于所述 盆式支座為盆式鋼支座。
6.根據權利要求5所述的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，其特征在于所述 疊層橡膠支座上方設有上連接板，所述上連接板的上表面鑲嵌有鏡面不銹鋼板；所述盆式鋼支座有兩個，一個連接所述上連接板，一個連接所述下連接板。
7.根據權利要求6所述的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，其特征在于所述 內翼緣與所述疊層橡膠支座之間設有一柔性防護圈。
8.根據權利要求7所述的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，其特征在于所述 盆式鋼支座上設有用于連接工程結構的螺栓孔和\或螺桿孔。
9.根據權利要求8所述的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，其特征在于所述 疊層橡膠支座為鉛芯橡膠支座。
10.根據權利要求8所述的一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，其特征在于所述 疊層橡膠支座為高阻尼橡膠支座。
專利摘要本實用新型涉及涉及一種建筑物的減震支座。一種可以釋放扭轉變形的三維減震支座，包括疊層橡膠支座，還包括一盆式支座。疊層橡膠支座下方設有下連接板，盆式支座是一與下連接板配套的盆式支座，盆式支座上設有用于約束下連接板運動情況的內翼緣，下連接板置于盆式支座的盆狀腔體內。下連接板的下表面鑲嵌有鏡面不銹鋼板，所述盆式鋼支座的盆狀腔體的底部的上表面鑲嵌有聚四氟乙烯板。它可以釋放其所支承的工程結構的水平變形及扭轉變形，降低結構構件因水平變形能力和扭轉變形能力不足而導致發生破壞的危險性，提高工程結構的抗震性能。
文檔編號E04B1/98GK201588303SQ20092021128
公開日2010年9月22日 申請日期2009年10月26日 優先權日2009年10月26日
發明者施衛星, 曹加良, 汪洋, 韓凱翔 申請人:上海英谷橋梁科技有限公司;同濟大學