一種變摩擦隔震支座的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于建筑結構、橋梁工程結構的變摩擦隔震支座，包括上連接板、下連接板、摩擦滑動塊、摩擦層以及固定安裝螺栓。摩擦滑動塊底面附有摩擦材料形成摩擦面，摩擦滑動塊滿足縱向、橫向的雙向滑動。下連接板頂部附有摩擦材料形成摩擦層與摩擦滑動塊接觸，滑動面兩側端部各設置限位塊，與下連接板連接成整體，起到限制支座縱向位移過大的作用。本發明材料無毒，構造簡單，結構合理、性能穩定，實現了摩擦力隨雙向位移變化而變化的耗能效果，克服了傳統摩擦支座的控制效果在不同動力響應下保持不變的問題。同時，本發明同隔震橡膠支座共同作用，具有小位移下降低結構響應，大位移下有效控制層間位移的特性，隔震性能優良。
【專利說明】
一種變摩擦隔震支座
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于建筑結構、橋梁工程結構的一種變摩擦隔震支座。
【背景技術】
[0002]減隔震技術是通過減隔震裝置，盡可能地將結構同地震時的地面運動隔離開來，以實現大幅減少上部結構所受的地震作用。減隔震支座作為最常用的結構形式主要包含有橡膠類隔震支座以及摩擦擺支座。其中包括橡膠支座、高阻尼橡膠支座在內的橡膠隔震支座等由于剛度小，在強震作用下的隔震層位移較大。摩擦類支座往往由于摩擦系數或摩擦力恒定難以滿足不同地震水平要求。為了克服以上不足，研制和開發一種新型的變摩擦隔震支座從而滿足摩擦力隨位移變化而變化的阻尼效果，滿足傳統摩擦支座對不同地震水平作用下的功能要求具有重要的工程現實意義。本發明同橡膠隔震支座并聯使用可以起到控制限制層間位移過大的作用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種變摩擦隔震支座。
[0004]本發明提出的一種變摩擦隔震支座，包括上連接板2、下連接板7、摩擦層3、摩擦滑動塊4以及固定安裝螺栓8，所述摩擦滑動塊4是長方體結構，其橫向對稱的兩側開有第一曲線形凹槽，所述第一曲線形凹槽為偶次曲線方程的形狀，摩擦滑動塊4底面附有摩擦材料形成摩擦面5，下連接板7頂部粘有摩擦層3，摩擦滑動塊4的摩擦面5位于摩擦層3上方，且摩擦滑動塊4能在摩擦層3上沿縱向和橫向進行雙向滑動;所述摩擦層3為條狀結構，其縱向兩側開有第二曲線形凹槽，所述第二曲線形凹槽為偶次曲線方程的形狀，摩擦滑動塊4的縱軸線與摩擦層3縱軸線垂直布置;所述摩擦滑動塊4的頂部固定于上連接塊2的底部，下連接板7上設有限位塊，用于對摩擦滑動塊4進行限位;上連接板2通過安裝螺栓8固定于上部建筑結構I底部，下連接板7通過固定安裝螺栓8固定于下部建筑結構6上。
[0005]本發明中，所述偶次曲線方程的形狀為二次或四次函數方程。
[0006]本發明中，通過建筑結構自重實現了摩擦滑動塊4與摩擦層3的緊密接觸，裝置耐壓，從而在工作段摩擦面施加均勻正壓力。
[0007]本發明中，摩擦滑動塊4底部的摩擦面5的外輪廓為關于摩擦面橫軸對稱的二次或四次曲線(并可推廣至其他偶次曲線)，依靠摩擦面積的變化實現摩擦力的變化，從而在不同的地震作用下均具有良好的隔震減震性能。
[0008]本發明中，下連接板7頂部附有摩擦材料形成摩擦層3與摩擦滑動塊4接觸，所附摩擦材料部分的上下輪廓為偶次曲線方程的形狀，摩擦滑動塊4縱軸線與摩擦材料縱軸線垂直布置，摩擦滑動塊滿足縱向、橫向的雙向滑動。摩擦層3上只有圖示曲線范圍內通過摩擦處理設置摩擦材料，其余為光滑鋼板不做處理，以保證接觸摩擦面壓強均等，隨著橫、縱位移增大，接觸面積增大，增強了支座的隔震能力。
[0009]本發明與現有技術相比，具有以下優點與有益效果: 1、本發明材料無毒、構造簡單，結構合理、性能穩定，使用壽命長，廣泛適用于建筑結構、橋梁的減震、隔震領域。
[0010]2、本發明通過外輪廓為二次或四次曲線以及可推廣的任意偶次曲線的摩擦層材料的設置，實現了摩擦面積隨橫、縱位移變化而變化，從而產生了隨位移的變化而變化的摩擦力，滿足支座對不同地震水平的功能要求。在中、小震情況下能有效減小層間剪力，在大震情況下能有效控制結構位移，保證了支座在不同振動響應下均能發揮良好的控制效果。
[0011]3、本發明僅通過改變摩擦面形狀實現了變摩擦的效果，摩擦滑動塊與摩擦層耐壓，性能更加穩定。
[0012]4、本發明可以根據預設的摩擦力一位移的函數關系推導出摩擦材料的外形曲線，相比于其他變摩擦阻尼器具有的折線形摩擦力一位移曲線，采用二次或四次函數關系在結構的振動分析計算中更簡單方便;同時滯回曲線飽滿，耗能能力強。
[0013]5、本發明滑動面兩側端部各設置限位塊，與下連接板7連接成整體，起到限制支座縱向位移過大的作用。
[0014]6、本發明適用范圍廣，可根據不同的設計需要靈活地改變裝置滑動面形式，從而滿足各類地震水平作用下的功能要求。本發明同隔震支座并聯使用，可以起到控制限制層間位移過大的作用。
【附圖說明】
[0015]圖1為發明結構不意圖；
圖2為圖1所示的一種變摩擦隔震支座立體示意圖；
圖3為圖1所示的一種變摩擦隔震支座的主視圖；
圖4為圖1所示的一種變摩擦隔震支座的右視圖；
圖5為圖1所示的一種變摩擦隔震支座摩擦面的俯視圖；
圖6為圖1所示的一種變摩擦隔震支座摩擦滑動塊底面仰視圖；
圖7為圖1所示的一種變摩擦隔震支座摩擦滑動塊立體示意圖；
圖中標號:I為上部建筑結構、2為上連接板、3為摩擦層、4為摩擦滑動塊、5為摩擦滑動塊的摩擦面、6為下部建筑結構、7為下連接板、8為固定安裝螺栓。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例作進一步說明，但不作為對本發明的限定。
[0017]實施例1:如圖1?7所示，一種變摩擦隔震支座，上連接板2、下連接板7、摩擦層3、摩擦滑動塊4以及固定安裝螺栓8，所述摩擦滑動塊4是長方體結構，其橫向對稱的兩側開有第一曲線形凹槽，所述第一曲線形凹槽為偶次曲線方程的形狀，摩擦滑動塊4底面附有摩擦材料形成摩擦面5，下連接板7頂部粘有摩擦層3，摩擦滑動塊4的摩擦面5位于摩擦層3上方，且摩擦滑動塊4能在摩擦層3上沿縱向和橫向進行雙向滑動;所述摩擦層3為條狀結構，其縱向兩側開有第二曲線形凹槽，所述第二曲線形凹槽為偶次曲線方程的形狀，摩擦滑動塊4的縱軸線與摩擦層3縱軸線垂直布置;所述摩擦滑動塊4的頂部固定于上連接塊2的底部，下連接板7上設有限位塊，用于對摩擦滑動塊4進行限位;上連接板2通過安裝螺栓8固定于上部建筑結構I底部，下連接板7通過固定安裝螺栓8固定于下部建筑結構6上部。
[0018]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，對于本發明做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種變摩擦隔震支座，包括上連接板(2)、下連接板(7)、摩擦層(3)、摩擦滑動塊(4)以及固定安裝螺栓(8)，其特征在于所述摩擦滑動塊(4)是長方體結構，其橫向對稱的兩側開有第一曲線形凹槽，所述第一曲線形凹槽為偶次曲線方程的形狀，摩擦滑動塊(4)底面附有摩擦材料形成摩擦面(5)，下連接板(7)頂部粘有摩擦層(3)，摩擦滑動塊(4)的摩擦面(5)位于摩擦層(3)上方，且摩擦滑動塊(4)能在摩擦層(3)上沿縱向和橫向進行雙向滑動;所述摩擦層(3)為條狀結構，其縱向兩側開有第二曲線形凹槽，所述第二曲線形凹槽為偶次曲線方程的形狀，摩擦滑動塊(4)的縱軸線與摩擦層(3)縱軸線垂直布置;所述摩擦滑動塊(4)的頂部固定于上連接塊(2)的底部，下連接板7上設有限位塊，用于對摩擦滑動塊(4)進行限位;上連接板(2)通過安裝螺栓(8)固定于上部建筑結構(I)底部，下連接板(7)通過固定安裝螺栓(8)固定于下部建筑結構(6)上。2.根據權利要求1所述的變摩擦隔震支座，其特征在于所述偶次曲線方程的形狀為二次或四次函數方程。
【文檔編號】E01D19/04GK105887667SQ201610328234
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】趙志鵬, 張瑞甫, 李超
【申請人】同濟大學