一種多維減震支座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種建筑物的減震支座。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)減隔震技術(shù)已經(jīng)取得令人矚目的研究成果，并廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)水平減隔震研究較深，很多應(yīng)用于實(shí)際的減隔震技術(shù)也是水平減隔震技術(shù)，有關(guān)對(duì)于豎向隔震研究甚少。而地震豎向作用在設(shè)計(jì)時(shí)是經(jīng)常需要考慮的，許多的地震的震害現(xiàn)象表明，在高烈度地震區(qū)，尤其是近震中，對(duì)建筑物的主要破壞力來(lái)自豎向加速度，而水平方向的影響較小，根據(jù)國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得的大量的強(qiáng)震記錄，在地震時(shí)，豎向加速度峰值很可能達(dá)到甚至超過(guò)水平加速度峰值，故而研究設(shè)計(jì)包含豎向減震的多維減震支座是十分有必要和有意義的。
[0003]目前雖然已經(jīng)研制出數(shù)種多維減震支座，但仍存在不同問(wèn)題。因此，有必要提出一種新型的多維減震支座，不僅能實(shí)現(xiàn)水平方向的回復(fù)能力，還能夠提供良好且穩(wěn)定的豎向、水平向和扭轉(zhuǎn)方向的摩擦阻尼，達(dá)到吸能減震的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種多維減震支座，該支座采用彌散石墨復(fù)合組織鋼，能夠在地震作用下實(shí)現(xiàn)多向減震作用，在提供較大的豎向剛度的同時(shí)，能夠穩(wěn)定有效的吸收消耗豎向和水平向的地震能量。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，
一種多維減震支座，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括上頂板和下底板，固定設(shè)置在上頂板下表面上的多個(gè)彈簧套筒和中間圓筒，以及固定設(shè)置下底板上表面的中央柱體；所述中央柱體部分置于中間圓筒內(nèi)，且中央柱體的頂端與上頂板之間具有間隙，所述中間圓筒底端與下底板之間具有間隙；所述彈簧套筒與下底板之間設(shè)有用于承受上部建筑荷載、并提供地震時(shí)的豎向回復(fù)力和阻尼的豎向阻尼系統(tǒng)；所述中間圓筒與中央柱體之間設(shè)有用于提供地震時(shí)水平和扭轉(zhuǎn)方向的回復(fù)力及阻尼的橫向阻尼系統(tǒng)。
[0006]以下為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:
所述豎向阻尼系統(tǒng)包括設(shè)置在彈簧套筒內(nèi)豎向布置的第一鉛擠壓阻尼器，設(shè)置在第一鉛擠壓阻尼器與彈簧套筒內(nèi)壁之間的彈簧，以及固定在第一鉛擠壓阻尼器底端的滑塊；所述下底板位于滑塊下方的位置具有凹坑部，所述滑塊的底端面具有與所述凹坑部配合的形狀，所述滑塊置于該凹坑部?jī)?nèi)并形成擺式結(jié)構(gòu)。由此，由于滑塊置于球形凹坑內(nèi)，可在水平向各個(gè)方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
[0007]所述凹坑部上表面設(shè)有墊板，該墊板的上表面與所述滑塊相切，由此，滑塊和下底板的球面凹坑內(nèi)的墊板內(nèi)切構(gòu)成擺式結(jié)構(gòu)，在支座水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用建筑物自重供水平回復(fù)力。優(yōu)選地，所述墊板為聚四氟乙烯板。
[0008]所述橫向阻尼系統(tǒng)包括裝在所述中央柱體上的多組成對(duì)設(shè)置的第二鉛擠壓阻尼器，多組第二鉛擠壓阻尼器均自上而下水平布置，上下相鄰兩組第二鉛擠壓阻尼器相互垂直設(shè)置；每組第二鉛擠壓阻尼器包括兩個(gè)第二鉛擠壓阻尼器以及連接在兩個(gè)第二鉛擠壓阻尼器之間的彈性元件；所述第二鉛擠壓阻尼器的外端與所述中間圓筒內(nèi)壁接觸。由此，水平關(guān)聯(lián)鉛擠壓阻尼器由于相鄰對(duì)之間垂直設(shè)置，且只發(fā)生軸向的擠壓變形，可在水平向各個(gè)方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，對(duì)于地震時(shí)的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也能發(fā)揮較好的功能。
[0009]所述第二鉛擠壓阻尼器的外端與所述中間圓筒內(nèi)壁之間設(shè)有便于所述第二鉛擠壓阻尼器移動(dòng)的球狀滾珠。由此，多維減震支座的對(duì)稱的兩個(gè)水平關(guān)聯(lián)鉛擠壓阻尼器之間用水平彈簧連接，擠壓桿桿端設(shè)置球狀滾珠并與中間圓筒內(nèi)壁緊貼，使得水平鉛擠壓阻尼器桿端在地震水平運(yùn)動(dòng)中能夠始終緊貼中間圓筒，保證鉛擠壓阻尼器在水平運(yùn)動(dòng)中正常工作。
[0010]所述彈簧與彈簧套筒內(nèi)壁之間具有間隙。
[0011]所述彈簧套筒底端和滑塊頂端均具有防止滑塊脫離彈簧套筒的限位結(jié)構(gòu)，由此，碟形彈簧和豎向鉛擠壓阻尼器都限制于碟形彈簧套筒內(nèi)。
[0012]所述限位結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在彈簧套筒底端的第一卡口，以及設(shè)置在滑塊頂端的第二卡口，由此，可以有效地防止滑塊在擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)中脫離套筒而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。
[0013]所述中央柱體具有空腔，該中央柱體由彌散石墨復(fù)合組織鋼制成，一方面提高了鋼材的減震能力，另一方面該鋼不含特殊的合金元素反樹(shù)脂等，在制造、使用、重復(fù)利用等方面均有利于環(huán)保。
[0014]所述彈簧為蝶形彈簧，由此，多維減震支座在豎直地震力作用下碟形彈簧能產(chǎn)生一定的豎向變形，從而產(chǎn)生豎向隔震效果；碟形彈簧還能提供一定豎向回復(fù)力，并帶動(dòng)豎向鉛擠壓阻尼器正常工作以提供阻尼耗能。
[0015]多維減震支座可根據(jù)需要改變彈簧套筒及水平關(guān)聯(lián)鉛擠壓阻尼器的對(duì)數(shù)，從而應(yīng)用于建筑底層、高層建筑中間隔震層、橋梁等多種土木結(jié)構(gòu)上。
[0016]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述:
一種多維減震支座，減震支座由上、下兩部分組成，所用鋼材為彌散石墨復(fù)合組織鋼。上部分由上頂板、中間圓筒、碟形彈簧套筒、碟形彈簧、豎向鉛擠壓阻尼器、滑塊構(gòu)成。上頂板承受來(lái)自建筑結(jié)構(gòu)的荷載，并在其下表面焊接有對(duì)稱的碟形彈簧套筒，碟形彈簧置于彈簧套筒內(nèi)，以提供豎向回復(fù)力，鉛擠壓阻尼器置于碟形彈簧中心柱狀空腔內(nèi)，滑塊上表面與碟形彈簧連接，下表面(球面)置于支座下部分球面凹坑內(nèi)，并墊以聚四氟乙烯板，當(dāng)受到水平震動(dòng)時(shí)在其上做擺式運(yùn)動(dòng)，滑塊和套筒端口設(shè)有卡口，防止滑塊彈出失效。下部分由水平關(guān)聯(lián)鉛擠壓阻尼器、球狀滾珠、中央鋼柱、聚四氟乙烯板、下底板和水平彈簧構(gòu)成。下底板下表面與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相連接，上表面由球面凹坑和水平面兩個(gè)部分，球面凹坑上貼合聚四氟乙烯板，減少滑動(dòng)面上的摩擦阻力，水平面上表面與中央鋼柱焊接，中央鋼柱里設(shè)有對(duì)稱的水平關(guān)聯(lián)鉛擠壓阻尼器，對(duì)稱的兩個(gè)鉛擠壓阻尼器之間用水平彈簧連接，擠壓桿桿端上有球狀滾珠，滾珠另一側(cè)緊貼在中間圓筒的內(nèi)壁上，使得水平鉛擠壓阻尼器桿端能夠緊貼中間圓筒，保證鉛擠壓阻尼器在水平運(yùn)動(dòng)中正常工作；水平關(guān)聯(lián)鉛擠壓阻尼器根據(jù)需要設(shè)置對(duì)數(shù)，相鄰對(duì)之間成垂直設(shè)置。
[0017]在地震作用下，引起結(jié)構(gòu)豎直方向的運(yùn)動(dòng)由遍布四周的碟形彈簧提供回復(fù)力，上頂板帶動(dòng)與其焊接的碟形彈簧套筒和中間圓筒發(fā)生豎直向的位移，從而與支座下部分產(chǎn)生豎向相對(duì)位移，豎向鉛擠壓阻尼器工作，完成鉛擠壓耗能。在地震作用下，引起結(jié)構(gòu)水平方向的運(yùn)動(dòng)可以由支座上部分的滑塊在球面凹坑上滑動(dòng)而產(chǎn)生水平向相對(duì)位移，水平關(guān)聯(lián)鉛擠壓阻尼器工作，完成鉛擠壓耗能，而滑塊在球面凹坑上產(chǎn)生的滑移利用建筑物自重完成水平回復(fù)。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明有效地提升了一般多維減震支座在不可預(yù)知地震下的工