[實用新型]蹺動減震防屈曲柱式支座

有效

• 申請號: 201320161935.9
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN203256902U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 孫飛飛;陳素文;李國強;李志軍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/36
• 分類號: E04B1/36;E04B1/98
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 葉鳳

技術領域

本實用新型涉及一種新型的蹺動減震設施——蹺動減震防屈曲柱式支座，屬于結構工程技術領域，適用于多高層建筑結構。

技術背景

蹺動（rocking）減震是一種很新穎的減震設計概念，傳統的抗震設計概念中，上部結構與下部基礎緊固，結構不能與基礎脫離，地震力主要靠抗側力構件（支撐，剪力墻等）來抵抗。傳統的隔震技術通過在建筑物中某層設置側向剛度較小但變形能力大的消能隔震裝置，來減小地震對上部樓層的能量輸入，從而減少上部樓層的地震響應。

蹺動結構在小震和中震的情況下和常規結構的地震反應基本相同；在大震下，蹺動減震技術允許上部結構和基礎脫離，利用上部結構的抬起來耗散地震能量。并且可以隔斷強烈地震在上部結構中的傳遞，保證上部結構處于彈性。從而可以大大減少上部結構的抗側力構件和結構構件的冗余度，此舉不僅可以節省材料，還能降低造價。另一方面，結構和基礎的脫離使得結構的邊柱或墻體不會產生豎向的拔力，從而防止基礎和底層結構在大震下發生嚴重破壞。并可以簡化基礎構造，降低基礎造價，經濟效益明顯。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新型的蹺動減震支座，使其具備傳統蹺動減震支座的性能和優點，即中小震下和常規結構地震反應相同，大震下允許上部結構和基礎脫離，耗散地震能量，并具有自回復性能等等。同時還要能克服各種蹺動支座存在的不足，如支座抬起后產生較大的殘余變形，支座回落時的沖擊效應以及耗能能力不足等等。

本實用新型結構技術方案表征為：

一種蹺動減震防屈曲柱式支座，其特征在于，包括屈曲約束支撐和可蹺動的鋼管柱，所述屈曲約束支撐內置于鋼管柱中，內部的屈曲約束支撐呈豎向布置用以承受豎向荷載，外部的鋼管柱柱腳設有可屈服的金屬翼板，所述屈曲約束支撐和鋼管柱上端分別通過高墻螺栓實現與梁連接，所述屈曲約束支撐和鋼管柱下端分別通過預埋件實現與基礎連接。

本實用新型消除了已有蹺動支座的缺點，改善了結構的延性，此種支座本質上是一種隔震措施，在阻隔了地震能量輸入的同時，很好地體現了能力設計的思想，讓蹺動支座先于柱屈服，將塑性變形限制于蹺動支座內，從而保證了上部結構的安全，是一種先進的設計理念。

本實用新型提供的蹺動減震防屈曲柱式支座是一種新型的蹺動減震支座，它能有效地隔震，并且有穩定的滯回耗能性能。避免上部結構和基礎在大震下破壞的同時，有效地降低了上部結構和下部基礎的造價。是一種頗具前景的蹺動支座形式。

附圖說明

圖1為本實用新型蹺動減震防屈曲柱式支座的單元分解圖。

圖2為本實用新型蹺動減震防屈曲柱式支座的結構示意圖（平面圖）。

圖3為本實用新型蹺動減震防屈曲柱式支座的結構剖面示意圖。

圖中標記說明：屈曲約束支撐1，鋼管柱2，翼板21，基礎3，梁4，高墻螺栓5。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明：

一種蹺動減震防屈曲柱式支座，屬新型蹺動減震設施，如圖1-3所示，靜態的結構表征為：

它包括屈曲約束支撐1和可蹺動的鋼管柱2，所述屈曲約束支撐內置于鋼管柱中，內部的屈曲約束支撐呈豎向布置用以承受豎向荷載，外部的鋼管柱柱腳設有可屈服的金屬翼板21，所述屈曲約束支撐和鋼管柱上端分別通過高墻螺栓5實現與梁4連接，屈曲約束支撐和鋼管柱下端分別通過預埋件實現與基礎3連接。

所述屈曲約束支撐可以采用已有的標準供貨產品。

鋼管柱承受軸力和彎矩，其柱腳處的短板具有延伸出來的翼板。當地震產生的傾覆力矩在底層柱中產生較大的拉力時，翼板可以屈服產生較大的塑性變形，允許柱腳抬起；同時位于鋼管柱中的屈曲約束支撐伸長，提供一個回復力，當變形較大時能夠利用屈曲約束支撐良好穩定的滯回性能進行耗能；在柱腳回落時，屈曲約束支撐能提供一個反作用力來緩沖柱腳下落時的沖擊效應。同時，在抗剪承載力方面，屈曲約束支撐的存在使得柱腳抬起后依然能協同傳遞剪力，使剪力的傳遞更加有效。總之，此種新型的蹺動支座在軸向、抗剪和抗彎承載力沒有大幅下降的情況下，允許蹺動的發生，并提供穩定的滯回耗能性能，避免了殘余變形、沖擊效應的發生，是一種頗具前景的蹺動支座形式。此種蹺動支座中，屈曲約束支撐豎向布置，所以稱之為蹺動減震防屈曲柱式支座。?