一種適用于超烈度地震作用的隔震支座的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑結構隔震技術領域，具體涉及一種在超烈度地震作用下依然可以 發(fā)揮其隔震功能的隔震支座。
【背景技術】
[0002] 隔震是目前使用最為廣泛的減震手段之一，具有結構簡單、效果明顯、性能穩(wěn)定等 優(yōu)點。但是，目前所有的隔震建筑都無一例外的將整個建筑物的安全交付給隔震層，當隔震 層中的隔震支座穩(wěn)定發(fā)揮其作用時候，能夠確保隔震層上部的建筑物及其內(nèi)部人員物品的 安全;但由于地震作用具有隨機性，當隔震層遭遇超烈度地震作用時，隔震層中的隔震支座 極有可能會超出自身的極限變形范圍而引起整個隔震層的失效，從而導致整個建筑物面臨 毀滅的危險。
[0003] 因此，隔震支座應當具備足夠的的安全儲備來應對超烈度地震作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種適用于超烈度地震作用，能夠有效保護建 筑物安全的隔震支座。
[0005] 本發(fā)明提出的一種適用于超烈度地震作用的隔震支座，包括支座本體和位于所述 支座本體下面的下連接鋼板，所述支座本體的底部具有下封鋼板，所述下封鋼板的下表面 中間位置向下凸設有圓柱形摩擦頭;所述下連接鋼板的上表面凹設有兩條垂直交匯的滑動 軌道，且交匯處的滑動軌道內(nèi)壁呈90°圓形倒角;所述下連接鋼板的上表面在滑動軌道之外 設置為組合壓花表面，該組合壓花表面作為第一摩擦區(qū)域且具有連接區(qū)域，所述連接區(qū)域 通過剪切螺栓與所述下封鋼板上對應的連接位置固定連接;所述滑動軌道的端部均設有軟 碰撞限位件，滑動軌道的兩側內(nèi)壁均墊設有軟摩擦件并作為第二摩擦通道;所述滑動軌道 的寬度與所述圓柱形摩擦頭的直徑大致相等;所述圓柱形摩擦頭位于所述兩條滑動軌道交 匯處內(nèi)，且不與所述滑動軌道的底面接觸。
[0006] 在本發(fā)明進一步優(yōu)選方案中，所述圓柱形摩擦頭與所述下封鋼板一體成型。
[0007] 在本發(fā)明進一步優(yōu)選方案中，所述下連接鋼板為矩形鋼板，所述兩條滑動軌道沿 所述下連接鋼板的對角線位置設置。
[0008] 在本發(fā)明進一步優(yōu)選方案中，所述軟碰撞限位件具體為限位橡膠片。
[0009] 在本發(fā)明進一步優(yōu)選方案中，所述軟摩擦件具體為摩擦橡膠片。
[0010] 在本發(fā)明進一步優(yōu)選方案中，所述下連接鋼板在各條滑動軌道兩側內(nèi)壁設置有馬 牙槎狀鋼牙，所述摩擦橡膠片硫化粘結在所述馬牙槎狀鋼牙上。
[0011] 在本發(fā)明進一步優(yōu)選方案中，所述壓花的形狀包括菱形、扁豆形和圓豆形中任一 種或任幾種的組合;所述第一摩擦區(qū)域的動摩擦系數(shù)為0.15。
[0012] 在本發(fā)明進一步優(yōu)選方案中，所述剪切螺栓為高強度螺栓，所述下連接鋼板與所 述下封鋼板通過所述高強度螺栓形成摩擦型連接。
[0013] 在本發(fā)明進一步優(yōu)選方案中，所述下封鋼板相對于所述支座本體的有效半徑沿徑 向擴伸150mm，其中擴伸部分的厚度為15mm~35mm，其他部分的厚度為20mm~40mm;所述圓 柱形摩擦頭的直徑為IlOmm~180mm;所述圓形倒角的直徑為IOOmm~180mm;所述軟碰撞限 位件的厚度為IOmm~20mm;當所述支座主體的極限剪切變形達250%~300%時，所述剪切 螺栓被水平地震作用剪斷。
[0014] 本發(fā)明中，當遭遇超烈度地震作用時，連接支座本體(下封鋼板)和下連接鋼板的 部分剪切螺栓在達到極限剪切強度時首先被水平剪力直接剪斷;隨后支座本體及其上部建 筑物在第一摩擦區(qū)域發(fā)生小范圍運動并耗能，同時，帶動所述圓柱形摩擦頭在兩條滑動軌 道交匯處限定范圍內(nèi)發(fā)生小范圍運動，并對其他未被剪斷的剪切螺栓產(chǎn)生剪扭組合作用， 直到全部剪切螺栓均被剪斷；隨后所述圓柱形摩擦頭從兩條滑動軌道交匯處運動至任一條 滑動軌道的第二摩擦通道內(nèi)，通過往復運動與滑動軌道兩側內(nèi)壁的軟摩擦件摩擦產(chǎn)生第二 次耗能，發(fā)揮"剎車"功能；當圓柱形摩擦頭運動至第二摩擦區(qū)域的端部時，還可由軟碰撞限 位件對其發(fā)揮限位功能。從而，本發(fā)明提出的適用于超烈度地震作用的隔震支座至少具備 以下有益效果：
[0015] 1、通過第一摩擦區(qū)域和第二摩擦通道實現(xiàn)二次耗能，能夠適用于超烈度地震作 用，對建筑物提供有效保護。
[0016] 2、以剪切螺栓的破壞為代價，有效保護支座本體的安全。
[0017] 3、力學性能優(yōu)良，工作機理明確，施工方便，震后維修簡單易行。
[0018] 4、震后更換方便，只需將建筑物復位至原來的位置，然后置換被剪斷的剪切螺栓 即可。
【附圖說明】
[0019] 圖1是實施例提出的一種適用于超烈度地震作用的隔震支座的平面結構示意圖。
[0020] 圖2是實施例提出的一種適用于超烈度地震作用的隔震支座的立面結構示意圖。 [0021 ]圖3是圖2中支座本體與下連接鋼板分離的結構示意圖。
[0022] 圖4是圖1中下連接鋼板的第一摩擦區(qū)域和第二摩擦通道示意圖。
[0023] 圖5是在超烈度地震作用下圖1中支座本體與下連接鋼板發(fā)生相對運動的示意圖。
[0024] 圖中：20-支座本體，21-下封鋼板，22-圓柱形摩擦頭，10-下連接鋼板，11-滑動軌 道，12-軟碰撞限位件，13-剪切螺栓，14-軟摩擦件，15-圓形倒角，16-螺栓孔。
【具體實施方式】
[0025] 為了便于本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本發(fā)明進行進一步 描述。
[0026] 實施例
[0027]請一并參閱圖1至圖5,本實施例提出的一種適用于超烈度地震作用的隔震支座， 如圖1至圖3所示，包括支座本體20和位于所述支座本體20下面的下連接鋼板10，所述支座 本體20的底部具有下封鋼板21，所述下封鋼板21的下表面中間位置向下凸設有圓柱形摩擦 頭22;所述下連接鋼板10的上表面凹設有兩條垂直交匯的滑動軌道11，且交匯處的滑動軌 道11的內(nèi)壁為大致呈90°的圓形倒角15;所述下連接鋼板10的上表面在滑動軌道11之外設 置為組合壓花表面，該組合壓花表面作為第一摩擦區(qū)域(圖4)且具有連接區(qū)域，所述連接區(qū) 域通過剪切螺栓13與所述下封鋼板21上對應的連接位置固定連接;所述滑動軌道11的端部 均設有軟碰撞限位件12,滑動軌道11的兩側內(nèi)壁均墊設有軟摩擦件14并作為第二摩擦通道 (圖4);所述滑動軌道11的寬度與所述圓柱形摩擦頭22的直徑大致相等;所述圓柱形摩擦頭 22位于所述兩條滑動軌道11交匯處內(nèi)，且不與所述滑動軌道11的底面接觸。
[0028]本實施例中，支座本體20可安裝在建筑物的柱墩下面起到隔震和支撐上部建筑物 的作用，其與普通隔震支座的區(qū)別在于，其下封鋼板21的徑長優(yōu)選大于其有效半徑（即除了 下封鋼板21之外的整體半徑），例如在有效半徑以外沿徑向擴伸150mm，其中擴伸部分的厚 度參考值優(yōu)選為15mm~35mm，其他部分的厚度參考值優(yōu)選為20mm~40mm。下封鋼板21的下 表面的圓柱形摩擦頭22優(yōu)選與下封鋼板21 -體成型，主要作用是進入第二摩擦通道后與軟 摩擦件摩擦產(chǎn)生第二次摩擦耗能；在具體設計中，圓柱形摩擦頭22的直徑參考值優(yōu)選為 IlOmm ~180mm〇
[0029] 下封鋼板21用于固定支座本體20并與下連接鋼板10上表面進行第一次摩擦耗能， 兩條滑動軌道11用于在地震作用下供圓柱形摩擦頭22進行第二次摩擦耗能運動;若下連接 鋼板10為矩形鋼板，則兩條滑動軌道11具體可沿所述下連接鋼板10的對角線位置設置;兩 條滑動軌道11交匯處的內(nèi)壁設計為大致呈90°的圓形倒角15,這樣可使圓柱形摩擦頭22與 滑動軌道11內(nèi)壁（圓形倒角15)的摩擦及碰撞相對較圓滑順暢，并且能順利進入滑動軌道11 的一端繼續(xù)進行耗能運動;在具體設計中，圓形倒角的直徑參考值優(yōu)選為IOOmm~180_。
[0030] 所述軟碰撞限位件12具體可以是限位橡膠片，用于提供對圓柱形摩擦頭22的運動 進行限位及提供軟碰撞，同時減少圓柱形摩擦頭22與下連接鋼板10的碰撞磨損;在具體設 計時，軟碰撞限位件12的厚度參考值優(yōu)選為IOmm~20mm;所述軟摩擦件14可以是摩擦橡膠 片，具體可在各條滑動軌道12兩側內(nèi)壁設置有馬牙槎狀鋼牙（圖未單獨示出，被軟摩擦件14 即摩擦橡膠片所覆蓋），摩擦橡膠片硫化粘結在所述馬牙槎狀鋼牙上。
[0031] 剪切螺栓13具體可采用高強度螺栓，其不僅用于為下封鋼板21與下連接鋼板10提 供摩擦型連接，還可在超烈度地震作用中被水平剪斷;根據(jù)其極限剪切強度，優(yōu)選在支座主 體20的剪切變形達250%~300%時，在水