[發明專利]一種可摩擦耗能的網架結構平板支座

在審

• 申請號: 201910544908.1
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110206186A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 崔瑤;劉洪滔;許肖卓
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02;E04B1/36;E04B1/34
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發明涉及一種可摩擦耗能的網架結構平板支座，包括預埋鋼板、大摩擦片、開長孔鋼底板、小摩擦片、鋼墊片、蝶形彈簧、螺母、錨栓、肋板、支座球。開長孔底板上部設有肋板和支座球，預埋鋼板和錨栓預埋于混凝土結構Ⅱ，錨栓依次穿過預埋鋼板、大摩擦片、開長孔鋼底板、小摩擦片、鋼墊片及蝶形彈簧通過螺母將其固定。所述可摩擦耗能的網架結構平板支座具有良好的耗能性能和變形能力，有效避免錨栓發生損傷。本發明支座構造簡單，易于施工，傳力路徑明確，成本低，對在地震作用下的網架結構性能具有較大程度的改善，具有較強的工程實際應用價值。

技術領域

本發明涉及混合結構，尤其涉及一種可摩擦耗能的網架結構平板支座。

背景技術

網架結構被經常用于博物館、機庫等大跨空間結構中，其整體結構抗震性能良好，經常作為災后避難場所使用。在近些年國內外多次地震中發現，用于連接上部鋼網架與混凝土結構的平板支座經常發生破壞，尤其以錨栓鋼筋的拉、彎、剪復合受力破壞較為常見。該種破壞模式的主要現象為，支座錨栓的被拉斷，錨栓上部緊固螺母出現脫落，上部網架與下部混凝土不能形成有效連接，共同受力，導致上部網架發生整體倒塌，這對建筑物中的財產和人身安全造成極大的威脅，嚴重影響著網架結構的繼續使用性能。產生該種破壞模式的根本原因在于支座錨栓在地震中受到鋼底板傳來的拉、彎、剪作用，使得錨栓很快發生屈服甚至被拉斷，使得上部網架鋼網架失去側向支承。

在實際工程中，采用易于施工的方法保證上部鋼網架與混凝土結構的合理連接，避免平板支座節點發生嚴重的損傷破壞，保證網架結構的震后繼續使用性，是網架結構平板支座設計方法亟待解決的問題。

現有研究結果表明，通過鋼底板開長孔的方式，能使平板支座在地震作用下能產生有效滑移。開長孔鋼底板在地震作用下的滑移行為，為平板支座的摩擦耗能提供了前提條件。在開長孔鋼底板摩擦面上設置不同摩擦材料，能有效控制鋼底板的摩擦系數，控制平板支座的水平摩擦力，使得平板支座在地震作用下消耗更多的能量，有效避免了支座錨栓的破壞，保證平板支座的震后使用功能，整體結構的抗震性能得到提高。

發明內容

本發明的目的是克服網架結構平板支座設計方法的不足，提供一種可摩擦耗能的網架結構平板支座。

本發明的技術方案：

一種可摩擦耗能的網架結構平板支座，包括預埋鋼板1、大摩擦片2、開長孔鋼底板3、小摩擦片4、鋼墊片5、蝶形彈簧6、螺母7、錨栓8、肋板9和支座球10；

混凝土結構Ⅱ上有預埋鋼板1和錨栓8，預埋鋼板1上設置依次有大摩擦片2、開長孔鋼底板3、小摩擦片4和鋼墊片5，錨栓8依次穿過預埋鋼板1、大摩擦片2、開長孔鋼底板3、小摩擦片4和鋼墊片5，配合蝶形彈簧6和螺母7固定；

肋板9固定在開長孔鋼底板3上，將開長孔鋼底板3分割成四個區間，各區間上設置一個小摩擦片4；

肋板9上支撐固定有支座球10。

開長孔鋼底板3上設置4個長圓孔，長圓孔長軸線方向垂直于混凝土結構Ⅱ頂面邊緣一側，即與網架構件Ⅲ方向平行。

所述的開長孔鋼底板3上設置4個長圓孔，長圓孔長軸線方向垂直于混凝土結構Ⅱ頂面邊緣一側，即與網架構件Ⅲ方向平行；長圓孔的邊緣距離開開長孔鋼底板3邊緣的最小距離為2倍長圓孔的寬度。

所述的開長孔鋼底板3的厚度在30mm～50mm。

所述的大摩擦片2和小摩擦片4材料選用黃銅摩擦片和高強鋼摩擦材料。

通過調節滑移荷載實現分階段工作。小震下，所述摩擦耗能支座Ⅰ不發生滑移，為結構提供側向支承；大震下，摩擦耗能的網架結構平板支座Ⅰ發生滑移摩擦耗能。

當開長孔鋼底板3發生滑動時，大摩擦片2與預埋鋼板1上表面摩擦耗能，同時，開長孔鋼底板3上表面與小摩擦片4下表面也摩擦耗能。