[發明專利]輥軸式金屬隔震支座

有效

• 申請號: 201310051576.6
• 申請日: 2013-02-17
• 公開（公告）號: CN103114650B
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 王濤;丁路通;滕睿
• 申請（專利權）人: 王濤;丁路通;滕睿
• 主分類號: E04B1/36
• 分類號: E04B1/36;E04B1/98
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明屬于結構工程隔震技術領域，涉及一種利用輥軸滾動以及聚四氟乙 烯板摩擦滑動減少地震輸入能量的隔震支座裝置。

(二)背景技術

基礎隔震技術是在建筑上部結構與地基之間人為設置一柔軟層，當地震來 臨時，起主導作用的高頻成分無法穿過柔軟層而進入上部結構，從而起到保護 上部結構的作用，該柔軟層也被稱為隔震層。由于隔震層的隔震作用，上部結 構結構反應僅相當于不隔震情況下的1/4-1/8，不僅達到了減輕地震對上部結構 損壞的目的，而且建筑裝修及室內設備也得到有效保護。一般在建筑結構基礎 底部設置一些水平剛度較小的支座來實現隔震層。目前，主要采用的隔震支座 有疊層橡膠隔震支座和滑動隔震支座。

其中疊層橡膠隔震支座由于其構造簡單、設計方便被廣泛應用，疊層橡膠支 座采用橡膠層和薄鋼片交叉重疊的方式，經硫化作用為一體，在水平方向，由 于橡膠較小的剪切剛度，與結構相比十分柔軟，而在豎向，由于鋼板的對橡膠 的水平約束作用，受壓時豎向剛度很大，可以承擔很大的重力荷載。但是，疊 層橡膠支座受拉時，鋼板不再起約束作用，疊層橡膠支座的軸向受拉剛度大為 降低，而在高層建筑中，由于結構較大的高寬比，地震作用下結構的傾覆作用 可能導致支座受拉，而疊層橡膠支座的抗拉強度不高，因此在高層建筑中難以 應用。

摩擦擺支座是利用滑塊在光滑曲面里的滑動起到隔震作用，曲面一般采用耐 腐蝕、摩擦系數小的聚四氟乙烯材料，由于摩擦力很低，采用摩擦擺結構的等 效周期可以被延長很多，同時，曲面的凹面朝上，滑塊在凹面里滑動，運動時 結構被抬升，部分動能轉化為結構的勢能，并隨著地震作用的降低逐漸消失， 最終結構回復原位，摩擦擺在近年來得到了重視，但是也存在抗拉能力不強的 問題，大位移下會導致上部蓋板與滑塊發生脫離，從而使隔震支座失效。

無論是采用疊層橡膠支座還是摩擦擺支座的隔震結構，由于支座具有較低的 扭轉剛度，因此在進行結構設計時，結構的質量中心應與隔震層的剛度中心盡 量接近，以減少地震中結構的整體扭轉，這個特點也限制了隔震支座在異形結 構中的應用。

(三)發明內容

本發明旨在克服傳統隔震支座的上述缺點，綜合利用了滑動和滾動兩種減 震方式，提出了一種新型的輥軸式金屬隔震支座。這種隔震支座采用輥軸承擔 豎向壓力，采用低摩擦板材承擔豎向拉力，也可根據工程具體情況，采用輥軸 承擔拉力，低摩擦板材承擔壓力等類似組合。

本發明作為隔震裝置可以設置于低層、高層以及超高層建筑結構基礎下 部，隔震層具有一定的初始剛度，可以抵抗風荷載和小震作用；當遭受超過設 防烈度等級的地震時，輥軸產生低摩擦的滾動，使結構在水平方向具有較大的 自振周期，從而阻隔傳向上部結構的地震作用；豎向地震作用導致隔震支座受 拉時，低摩擦板材發揮作用，隔震支座產生滑動隔震機制，由于摩擦系數極 低，本發明仍能起到隔震作用。

本發明的輥軸式金屬隔震支座，包括有上連接板1，輥軸2，輥軸架3，中間 端板4，L型抗拉連接板5，預緊力墊板6，聚四氟乙烯板7，下連接板8，摩擦 型高強螺栓9，高強抗拉螺栓10，其中，上連接板1與上部結構基座連接，下 連接板8固定在基礎上，輥軸2有兩排，分別正交放置在中間端板4兩側的滾槽 12內，每排通過一個輥軸架3將多個輥軸2約束起來保證其平行滾動，上連接 板1和中間端板4通過L型抗拉連接板5采用摩擦型高強螺栓9連接，預緊力 墊板6放置于L型抗拉連接板5和上連接板1之間，兩塊聚四氟乙烯板7分別 貼在預緊力墊板6和上連接板1上，通過高強抗拉螺栓10施加預緊力，使兩塊 聚四氟乙烯板緊密接觸，下連接板8與中間端板4通過L型抗拉連接板5采用 摩擦型高強螺栓9連接。

依照本發明實施例所述，上連接板1與下連接板8帶有滾槽。

依照本發明實施例所述，輥軸2端部有圓柱形支撐。

依照本發明實施例所述，輥軸架3帶有圓柱形孔。

依照本發明實施例所述，中間端板4上下表面帶有正交方向的滾槽。

依照本發明實施例所述，兩塊聚四氟乙烯板7的一面貼在預緊力墊板6和上 連接板1或下連接板8上，另一面緊密接觸。

依照本發明實施例所述，安裝有可抵抗受拉作用的L型抗拉連接板5。

依照本發明實施例所述，通過輥軸2的滾動和聚四氟乙烯板7間的滑動提供 隔震作用。

本發明解決其技術問題所采用的工作原理：