[實用新型]一種雙向滾動擺隔震支座

有效

• 申請號: 201320563880.4
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN203514560U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 潘鵬;陳浩文;劉繼新
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B1/36
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術領域

本實用新型屬于土木工程結構技術領域，具體涉及一種雙向滾動擺隔震支座。

背景技術

近年來，大量學者對結構的消能減震、隔震進行研究，許多國家制定了消能減震和隔震的規范，消能減震和隔震逐步成為建筑結構減輕地震災害的有效技術。隔震體系通過延長結構的自振周期能夠減少水平地震作用，有效地減輕結構的損壞?；A隔震設計通過隔震層吸收地震能量達到地震作用時上部結構仍在彈性范圍內工作的目的，有效的保護了結構。

目前常見的隔震支座有橡膠隔震支座、摩擦隔震支座及帶阻尼隔震支座。橡膠隔震支座應用較廣泛的有疊層橡膠支座和鉛芯-橡膠支座。疊層橡膠支座克服了橡膠塊豎向剛度小、水平荷載作用下穩定性差等缺點，但由于阻尼較小以及變形較大等不利因素使得它需要與其他阻尼器一起使用才能具有一定的效果。鉛芯-橡膠支座利用了鉛剪切滯回變形和橡膠滯回變形的耗能能力，提供較大的阻尼力，具有良好的減震效果，然而鉛芯的增加使得隔震體系的自恢復能力大大降低了。

1985年Zayas等人在美國加州大學伯克利分校研發了摩擦擺隔震裝置稱之為摩擦擺系統/支座(Friction?PendulumSystem/Bearing，簡稱FPS/FPB)。它具有平面滑移隔震裝置對地震激勵頻率范圍低敏感性和高穩定性等特性，此外該裝置的圓弧滑動面使其具有自復位功能。經過20余年的發展，10余種摩擦擺隔震支座相繼出現。但是以上支座仍有以下不足：

1)橡膠隔震支座的材料受溫度影響較大，高溫條件下不適用，很難滿足建筑的耐久性要求。

2)摩擦型隔震支座的摩擦面需要工藝上特殊處理，該隔震支座摩擦面長期穩定性和摩擦面疲勞性穩定性較差，不易設計與控制。

3)帶阻尼隔震支座具有提供阻尼的特性，但是該隔震支座具有結構復雜、造價高、震后維護成本高等缺點。

實用新型內容

為克服現有隔震支座的上述缺陷，本實用新型提出了一種雙向滾動擺隔震支座。其特征在于，該隔震支座由上板、上滾軸、上滾動擺桿、下滾動擺桿、下滾軸、下板、上弧形軌道槽和下弧形軌道槽組成；

所述上板的下表面設置上弧形軌道槽，內置上滾軸；所述下板的上表面設置下弧形軌道槽，內置下滾軸；

上滾軸平鋪在上弧形軌道槽內，下滾軸平鋪在下弧形軌道槽內，均沿弧線方向排列緊密；

上板的上弧形軌道槽的方向與下板的下弧形軌道槽的方向相互正交。

所述上滾動擺桿的上表面與上弧形軌道槽曲面曲率半徑相同，下滾動擺桿的下表面與下弧形軌道槽曲面曲率半徑相同。

所述上弧形軌道槽，弧形軌道面沿弧線方向曲率處處相等；所述下弧形軌道槽，弧形軌道面沿弧線方向曲率處處相等。

所述上弧形軌道槽和下弧形軌道槽各有兩種構造形式，一種為通長凹槽，一種為圓孔凹槽。

所述通長凹槽為在上弧形軌道槽和下弧形軌道槽底部沿弧形槽面兩邊各開通長凹槽；上弧形軌道槽沿弧形槽面兩邊的凹槽高度與上滾軸直徑相等；下弧形軌道槽沿弧形槽面兩邊的凹槽高度與下滾軸直徑相等。

所述圓孔凹槽為在上弧形軌道槽和下弧形軌道槽底部沿弧形槽面兩邊各打若干圓孔凹槽；弧形槽面兩邊的圓孔凹槽位置對稱；上弧形軌道槽沿弧形槽面兩邊的圓孔凹槽半徑與上滾軸半徑相等；下弧形軌道槽沿弧形槽面兩邊的圓孔凹槽半徑與下滾軸半徑相等。

所述隔震支座的材料為鋼材。

所述上滾動擺桿下表面的凸面曲率半徑與下滾動擺桿上表面的凹面曲率半徑相同。

實用新型的有益效果：（1）本實用新型將隔震支座的運動形式由摩擦方式轉換為滾動方式，解決了摩擦面疲勞性能不好的問題。（2）本實用新型可以在兩個單向地震作用下分別設計，并且可以提供兩個獨立方向的不同周期、位移等；也可以針對結構兩個方向固有頻率較大差異問題單獨設計。（3）所述雙向滾動擺隔震支座周期固定。本實用新型采用鐘擺原理，周期設計與滾動擺桿擺動的圓弧曲率半徑有關。（4）本實用新型的材料為鋼材，性能穩定，耐火耐高溫，滿足結構耐久性要求。（5）本實用新型構造簡單、體積較小、造價低。

附圖說明

圖1為雙向滾動擺隔震支座的主視圖。

圖2為雙向滾動擺隔震支座——通長凹槽軌道槽構件A-A剖面圖。

圖3為雙向滾動擺隔震支座——通長凹槽軌道槽構件上板A-A剖面圖。

圖4為雙向滾動擺隔震支座——圓孔凹槽軌道槽構件A-A剖面圖。

圖5為雙向滾動擺隔震支座——圓孔凹槽軌道槽構件上板A-A剖面圖。

具體實施方式