專利名稱：變剛度隔震支座的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑工程、橋梁工程技術領域，具體涉及一種用于建筑工程結構、橋梁 結構的變剛度隔震支座。
背景技術：
在建筑結構設計中，設置隔震、減震支座能有效減輕地震災害。按國家標準GB50011-2001《建筑抗震設計規(guī)范》的要求，通常采用橡膠隔震支座 作為隔震裝置?，F有的隔震支座一般包括疊層橡膠及設置在疊層橡膠上下方的上隔板、下 隔板，隔震支座的上隔板、下隔板分別通過上下連接板與建筑物連接?，F有的隔震支座水平剛度固定，即隔震支座開始發(fā)生變形時的水平力是固定的， 且其發(fā)生變形時所產生的阻尼力也是固定的。如果建筑物使用水平剛度較大的隔震支座， 在發(fā)生等級較小的地震時，隔震支座受到的外力小于能發(fā)生變形的最小的力，隔震支座不 發(fā)生變形，不能起到隔震、減震作用；如果建筑物使用水平剛度較小的隔震支座，當在發(fā)生 等級較大的地震時，隔震支座受到的外力可能大于其能承受的最大力，隔震支座發(fā)生過度 變形甚至毀壞，危及建筑物的安全。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種變剛度的隔震支座，能夠根據地震等級的 不同提供相應的水平剛度和阻尼力，即在較小地震時提供較小的水平剛度和阻尼力、在較 大地震時提供較大的水平剛度和阻尼力。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種變剛度隔震支座，包括上連接板、下連接 板、設置在上連接板與下連接板之間的內支座以及套設在內支座外的外支座，內支座和外 支座之間留有空隙；內支座的下端和外支座的下端均與下連接板固定連接；內支座的上端 與上連接板固定連接；外支座的上端通過摩擦型滑板與上連接板滑動連接，其中摩擦型滑 板包括上下貼合的上滑板與下滑板，上滑板與上連接板固定連接，下滑板與外支座的上端 固定連接。為了增大變剛度隔震支座的阻尼力，內支座中部安裝有鉛芯和/或外支座內嵌套 有橫截面為環(huán)狀的鉛芯。為了增強變剛度隔震支座的抗拉能力，內支座中部安裝有與所述上連接板和所述 下連接板連接的抗拉桿。為了同時增大阻尼力，作為優(yōu)選，外支座內還嵌套有橫截面為環(huán)狀 的鉛芯。為了進一步增強變剛度隔震支座的抗拉能力，在內支座中部安裝有抗拉桿，同時 繞外支座的外圍均勻設置有多個抗拉桿，所述多個抗拉桿均與所述上連接板和所述下連接 板連接。為了增大變剛度隔震支座的阻尼力，作為優(yōu)選，外支座內還嵌套有橫截面為環(huán)狀的 鉛芯。為了增強變剛度隔震支座的抗拉能力，繞外支座的外圍均勻設置有多個抗拉桿，所述多個抗拉桿均與所述上連接板和所述下連接板連接。為了增大其阻尼力，作為優(yōu)選，還 可以在內支座中部安裝有鉛芯和/或外支座內嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯。如上所述的外支座外設置有多個抗拉桿的變剛度隔震支座，所述多個抗拉桿為四 個或八個，均勻設置在外支座體外，并與上連接板和下連接板連接。本發(fā)明的變剛度隔震支座可以在不同受力狀態(tài)下提供不同的水平剛度和阻尼力， 可滿足中高層建筑在遇到不同等級地震時的隔震、減震需求，能有效降低地震災害的影響， 保障生命財產安全。


圖1為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例1的縱剖面結構示意圖；圖2為圖1的A1-A1向截面示意圖；圖3為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例1的內支座發(fā)生變形時的縱剖面結構示 意圖；圖4為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例1的內、外支座均發(fā)生變形時的縱剖面 結構示意圖；圖5為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例2(內支座中部有鉛芯)的縱剖面結構 示意圖；圖6為圖5的A2-A2向截面示意圖；圖7為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例3(外支座內有鉛芯)的縱剖面結構示 意圖；圖8為圖7的A3-A3向截面示意圖；圖9為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例4(內支座中部有鉛芯、外支座內有鉛 芯)的縱剖面結構示意圖；圖10為圖9的A4-A4向截面示意圖；圖11為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例5(內支座中部有抗拉桿)的縱剖面結 構示意圖；圖12為圖11的B1-B1向截面示意圖；圖13為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例6(外支座外有抗拉桿)的縱剖面結構 示意圖；圖14為圖13的B2-B2向截面示意圖；圖15為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例7 (內支座中部有抗拉桿、外支座外有 抗拉桿)的縱剖面結構示意圖；圖16為圖15的B3-B3向截面示意圖；圖17為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例8(內支座中部有抗拉桿、外支座內有 鉛芯)的縱剖面結構示意圖；圖18為圖17的C1-C1向截面示意圖；圖19為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例9(內支座中部有抗拉桿、外支座外有 抗拉桿，外支座內有鉛芯)的縱剖面結構示意圖；圖20為圖19的C2-C2向截面示意圖21為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例10 (內支座中部有鉛芯、外支座外有抗 拉桿)的縱剖面結構示意圖；圖22為圖21的C3-C3向截面示意圖；圖23為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例11 (外支座內有鉛芯、外支座外有抗拉 桿)的縱剖面結構示意圖；圖24為圖23的C4-C4向截面示意圖；圖25為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例12 (內支座中部有鉛芯、外支座內有鉛 芯、外支座外有抗拉桿)的縱剖面結構示意圖；圖26為圖25的C5-C5向截面示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施方式。實施例1如圖1、圖2所示，本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例1，包括上連接板3、下連接板 4，設置在上連接板3與下連接板4之間的內支座1及套設在內支座1外的外支座2，內支 座1和外支座2之間留有空隙；內支座1的下端和外支座2的下端均與下連接板3固定連 接；內支座1的上端與上連接板3固定連接；外支座2的上端通過摩擦型滑板7與上連接板 3滑動連接，其中摩擦型滑板7包括上下貼合的上滑板71與下滑板72，上滑板71與上連接 板3固定連接，下滑板72與外支座2的上端固定連接。其中，內支座1和外支座2通過下 隔板6固定連接在與下部建筑物相連的下連接板4上；內支座1通過上隔板5固定連接在 與上部建筑物相連的上連接板3上。實施例1中的內支座1為圓柱狀，外支座2為圓環(huán)狀，內支座1和外支座2均為疊 層橡膠支座，當然內支座1和外支座2也可以為其它形狀，只要能實現本發(fā)明的目的即可。以下結合附圖詳細說明本發(fā)明實施例1的變剛度隔震支座實現在不同等級的地 震時提供不同的水平剛度的工作過程。如圖3所示，本發(fā)明的變剛度隔震支座在遇到低等 級地震或者風載荷作用時，上連接板3和下連接板4之間發(fā)生水平位移，帶動固定連接在上 連接板3和下連接板4之間的內支座1發(fā)生變形，此時，連接在上連接板3與外支座2之間 的摩擦型滑板7的上滑板71與下滑板72之間發(fā)生滑動，從而起到緩沖沖擊的作用。如圖4 所示，當外力持續(xù)增大時，內支座1持續(xù)變形，與內支座1相連的上隔板5被外支座2上的 下滑板72阻擋，此時內支座1和外支座2共同起到緩沖作用，發(fā)生變形，其水平剛度就是內 支座1和外支座2的水平剛度之和，從而能夠提供更強的減震能力。當然，當內支座1與上 連接板3之間直接連接，不設置上隔板5時，受到外力時，內支座1發(fā)生變形直至靠在外支 座2上端的下滑板72上，內支座1與外支座2共同起到緩沖作用，發(fā)生變形。從以上對本發(fā)明的變剛度隔震支座實施例1的工作過程的描述可以看到，當外力 較小時，水平尺寸較小的內支座1發(fā)生變形，提供較小的水平剛度和阻尼力；當外力較大 時，內支座1和外支座2共同發(fā)生變形，提供較大的水平剛度和阻尼力，從而實現根據地震 等級的不同提供相應的水平剛度和阻尼力。實施例2-4實施例2-4是增加了阻尼裝置(鉛芯)的變剛度隔震支座。
為了增大變剛度隔震支座的阻尼力，增強其在遇到地震時的耗能能力，在內支座1 中部安裝有鉛芯8和/或外支座2內嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯10。如圖5和圖6所示的 本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例2，實施例2與實施例1的區(qū)別在于內支座1中部有鉛芯 8。如圖7和圖8所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例3，實施例3與實施例1的區(qū)別 在于外支座2內嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯10。鉛芯8能夠為內支座1提供更大的阻尼 力，橫截面為環(huán)狀的鉛芯10能夠為外支座2提供更大的阻尼力。如圖9和圖10所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座實施例4，實施例4與實施例1的 區(qū)別在于內支座1中心有鉛芯8、同時外支座2內嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯10。鉛芯8 和橫截面為環(huán)狀的鉛芯10能同時增大內支座1和外支座2在發(fā)生變形時的阻尼力，從而進 一步提高其消耗能量的能力，進一步增強減震效果。實施例5-7實施例5-7是增加了阻尼裝置(抗拉桿)的變剛度隔震支座。為了提高變剛度隔震支座的抗拉能力，保護其在受到豎直方向的拉力時不被損 壞，可在內支座1中部安裝有抗拉桿9和/或繞外支座2的外圍均勻設置有多個抗拉桿9。 如圖11和圖12所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例5，實施例5與實施例1的區(qū)別在 于內支座1中部有抗拉桿9。如圖13和圖14所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例6， 實施例6與實施例1的區(qū)別在于繞外支座2的外圍均勻設置有四個抗拉桿9，抗拉桿9分別 與上連接板3和下連接板4固定連接?？估瓧U9能夠提高變剛度隔震支座的抗拉能力，保 護其在受到豎直方向的拉力時不被損壞。如圖15和圖16所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座 的實施例7，實施例7與實施例1的區(qū)別在于內支座1中部有抗拉桿9，同時繞外支座2的 外圍均勻設置有四個抗拉桿9，抗拉桿9分別與上連接板3和下連接板4固定連接。在內支 座1中部和外支座2外都設置抗拉桿9，能進一步提高變剛度隔震支座的抗拉能力，保護其 在受到豎直方向的拉力時不被損壞。實施例8-12實施例8-12是同時增加了阻尼裝置(鉛芯)和抗拉裝置(抗拉桿)的變剛度隔
震支座。為了同時增強變剛度隔震支座的阻尼力和抗拉能力，使得變剛度隔震支座具有減 震和抗拉的雙重效果，可以在實施例1的變剛度隔震支座中同時增設阻尼裝置(鉛芯8和 /或橫截面為環(huán)狀的鉛芯10)和抗拉裝置(抗拉桿9)。如圖17和圖18所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例8，實施例8與實施例1 的區(qū)別在于，內支座1中部安裝有抗拉桿9，抗拉桿9分別與上連接板3和下連接板4連接， 并且外支座2內嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯10。橫截面為環(huán)狀的鉛芯10能夠為外支座2 提供更大的阻尼力，從而能在外支座2發(fā)生變形時消耗更多的能量；抗拉桿9能夠提高變剛 度隔震支座的抗拉能力，保護其在受到豎直方向的拉力時不被損壞。抗拉桿9和橫截面為 環(huán)狀的鉛芯10能起到同時增強變剛度隔震支座的阻尼力和抗拉能力的作用，使得變剛度 隔震支座具有減震和抗拉的雙重效果。如圖19和圖20所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的 實施例9，實施例9與實施例8的區(qū)別在于，繞外支座2的外圍均勻設置有四個抗拉桿9，并 分別與上連接板3和下連接板4連接。外支座2外的抗拉桿9能進一步增強變剛度隔震支 座的抗拉能力，保護其不被豎直方向的外力損壞。
實施例10-12是在實施例2-4的基礎上分別在外支座外設置多個抗拉桿而形成 的。如圖21和圖22所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例10，實施例10與實施例 2的區(qū)別在于，外支座2外設有多個抗拉桿9。如圖23和圖24所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例11，實施例11與實施例 3的區(qū)別在于，外支座2外設有多個抗拉桿9。如圖25和圖26所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例12，實施例12與實施例 4的區(qū)別在于，外支座2外設有多個抗拉桿9。實施例10-12中，所述抗拉桿9為四個，繞外支座2的外圍均勻設置，并分別與上 連接板3和下連接板4固定連接。鉛芯8和/或橫截面為環(huán)狀的鉛芯10能進一步提高增 強變剛度隔震支座的阻尼力，提高其消耗能量的能力，同時抗拉桿9又能起到增強抗拉能 力的作用，使得變剛度隔震支座具有減震和抗拉的雙重效果。實施例2-12中的變剛度隔震支座在遇到外力時的工作過程與實施例1類似，只是 通過在內支座中增設鉛芯8，增大了其在較小外力時的阻尼力；在外支座2內增設橫截面為 環(huán)狀的鉛芯10，增大了其在較大外力時的阻尼力。本發(fā)明的變剛度隔震支座可以在受到較小載荷如風載荷或者發(fā)生小地震時，通過 內支座1提供較小的隔震、減震能力，在發(fā)生較大地震時，通過內支座1和外支座2共同提 供較大的隔震、減震能力，可滿足中高層建筑不同情形下的隔震需求。應用在建筑、橋梁工 程領域，能有效降低地震災害的影響，保障生命財產安全。當然，以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也 視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種變剛度隔震支座，包括上連接板、下連接板、設置在所述上連接板與所述下連接板之間的內支座以及套設在所述內支座外的外支座，所述內支座和所述外支座之間留有空隙；其特征在于，所述內支座的下端和所述外支座的下端均與所述下連接板固定連接；所述內支座的上端與所述上連接板固定連接；所述外支座的上端通過摩擦型滑板與所述上連接板滑動連接，其中所述摩擦型滑板包括上下貼合的上滑板與下滑板，所述上滑板與所述上連接板固定連接，所述下滑板與所述外支座的上端固定連接。
2.如權利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述內支座中部安裝有鉛芯和/ 或所述外支座內嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯。
3.如權利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述內支座中部安裝有與所述 上連接板和所述下連接板連接的抗拉桿。
4.如權利要求3所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述外支座內安裝有鉛芯環(huán)和/ 或繞所述外支座的外圍均勻設置有多個抗拉桿，所述多個抗拉桿均與所述上連接板和所述 下連接板連接。
5.如權利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，繞所述外支座的外圍均勻設置 有多個抗拉桿，所述多個抗拉桿均與所述上連接板和所述下連接板連接。
6.如權利要求5所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述內支座中部安裝有鉛芯和/ 或所述外支座內嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯。
7.如權利要求4-6中任一項所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述多個抗拉桿為 四個或八個。
8.如權利要求1-6中任一項所述的變剛度隔震支座，其特征在于所述外支座為圓筒 狀，所述內支座為圓柱狀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種變剛度隔震支座，包括上連接板、下連接板、設置在上連接板與下連接板之間的內支座以及套設在內支座外的外支座，內支座和外支座之間留有空隙；內支座的下端和外支座的下端均與下連接板固定連接，內支座的上端與上連接板固定連接；外支座的上端通過摩擦型滑板與上連接板滑動連接，其中摩擦型滑板包括上下貼合的上滑板與下滑板，上滑板與上連接板固定連接，下滑板與外支座的上端固定連接。本發(fā)明的變剛度隔震支座可以在發(fā)生較小地震時提供較小的隔震、減震能力，在發(fā)生較大地震時，提供較大的隔震、減震能力，可滿足中高層建筑不同情形下的隔震需求。應用在建筑、橋梁工程領域，能有效降低地震災害的影響，保障生命財產安全。
文檔編號E04B1/36GK101892629SQ20101022512
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權日2010年7月9日
發(fā)明者肖從真, 薛彥濤, 高杰 申請人:中國建筑科學研究院;建研科技股份有限公司