[發(fā)明專(zhuān)利]一種周向抗拉限位自復(fù)位隔震支座及設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110340132.9
• 申請(qǐng)日: 2021-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113062648B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶倍林;賈俊明;吳琨;劉鋒;李建兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)建筑西北設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/17
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/17;E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 西安佩騰特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61226
• 代理人: 曹宇飛

1.一種周向抗拉限位自復(fù)位隔震支座，其特征在于，包括支座板(1)以及設(shè)置在支座板(1)上方的限位器(2)、柱腳(3)和抗拉復(fù)位裝置(4)；所述限位器(2)的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有滑動(dòng)口(21)，所述柱腳(3)的下端延伸至限位器(2)內(nèi)并與支座板(1)接觸，所述抗拉復(fù)位裝置(4)設(shè)置于柱腳外壁上且穿過(guò)滑動(dòng)口(21)，延伸至限位器(2)外側(cè)；

每個(gè)所述抗拉復(fù)位裝置(4)均包括抗拉軸(41)、復(fù)位彈簧(42)、固定端板(43)和活動(dòng)擋板(44)，所述活動(dòng)擋板(44)設(shè)置在限位器(2)的外壁；所述抗拉軸(41)的一端固定于柱腳(3)外壁上，另一端從內(nèi)向外依次穿過(guò)滑動(dòng)口(21)、活動(dòng)擋板(44)和復(fù)位彈簧(42)內(nèi)芯延伸至固定端板(43)，且與固定端板(43)連接；所述復(fù)位彈簧(42)兩端分別連接在固定端板(43)、活動(dòng)擋板(44)上；

所述隔震支座設(shè)計(jì)參數(shù)可通過(guò)以下公式確定：

F＝K·Δ+μ·N·sng(Δ)

K_c＝K

K＝n·k

其中，F(xiàn)為支座回復(fù)力，N；

K為單個(gè)方位上的抗拉復(fù)位裝置(4)的總水平剛度，N/mm；

μ為柱腳(3)與支座板(1)之間的動(dòng)摩擦系數(shù)；

N為支座所受豎向壓力設(shè)計(jì)值，N；

n為單個(gè)方位上的抗拉復(fù)位裝置(4)中的抗拉軸(41)個(gè)數(shù)；

k為抗拉復(fù)位裝置(4)中單個(gè)復(fù)位彈簧(42)的剛度，N/mm；

γ為支座自復(fù)位設(shè)計(jì)系數(shù)，γ＞1；

g為重力加速度；

K_eff為支座等效剛度，N/mm；

K_c為支座屈后剛度，N/mm；

T_e為支座等效周期，s；

ζ_e為支座等效阻尼比；

Δ為支座水平位移設(shè)計(jì)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周向抗拉限位自復(fù)位隔震支座，其特征在于，所述限位器(2)為外方內(nèi)圓形管柱結(jié)構(gòu)，限位器(2)豎向固定在支座板(1)上表面且與柱腳(3)同軸，使限位器(2)與柱腳(3)之間形成環(huán)形滑動(dòng)空隙，所述環(huán)形滑動(dòng)空隙的寬度B與支座的水平位移設(shè)計(jì)值Δ滿(mǎn)足：

B＝Δ。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周向抗拉限位自復(fù)位隔震支座，其特征在于，所述滑動(dòng)口(21)沿著周向開(kāi)設(shè)在限位器(2)的側(cè)壁上，所述滑動(dòng)口(21)上黏結(jié)有摩擦墊(22)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的周向抗拉限位自復(fù)位隔震支座，其特征在于，所述柱腳(3)內(nèi)腔設(shè)置有縱橫交叉的加勁肋，將柱腳(3)內(nèi)腔分隔為多個(gè)空腔，并在各空腔內(nèi)灌注無(wú)壓縮細(xì)石混凝土。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的周向抗拉限位自復(fù)位隔震支座，其特征在于，所述柱腳(3)的頂部自下而上依次設(shè)置有柱腳頂板(31)、柱腳錨板(32)以及柱腳錨栓(33)，所述柱腳頂板(31)與柱腳錨板(32)層疊設(shè)置，所述柱腳錨栓33將柱腳頂板(31)與柱腳錨板(32)連接在一起。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的周向抗拉限位自復(fù)位隔震支座，其特征在于，所述抗拉復(fù)位裝置(4)均勻分布在限位器(2)外壁的4個(gè)方位，每個(gè)方位布置有一個(gè)或多個(gè)抗拉復(fù)位裝置(4)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的周向抗拉限位自復(fù)位隔震支座，其特征在于，所述復(fù)位彈簧(42)的壓縮量δ與支座水平位移設(shè)計(jì)值Δ之間的關(guān)系滿(mǎn)足：

δ_x＝Δ·cosθ；δ_y＝Δ·sinθ；δ＝Δ

其中，θ為水平地震作用方向與X軸的夾角，0°≤θ≤180°；

δ_x為水平地震作用下X向彈簧的壓縮量，mm；

δ_y為水平地震作用下Y向彈簧的壓縮量，mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的周向抗拉限位自復(fù)位隔震支座，其特征在于，所述抗拉軸(41)是圓鋼管，其截面尺寸可通過(guò)以下公式確定：

e＝B+Δ；D≥max(D_m,D_v)

其中，D_m為受彎強(qiáng)度計(jì)算得到的抗拉軸(41)外徑最小尺寸，mm；

D_v為受剪強(qiáng)度計(jì)算得到的抗拉軸(41)外徑最小尺寸，mm；

D為抗拉軸(41)外徑，mm；

k_m為受彎強(qiáng)度計(jì)算時(shí)抗拉軸(41)的截面系數(shù)；

k_v為受剪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)抗拉軸(41)的截面系數(shù)；

V為抗拉軸(41)的所承受的豎向拉力設(shè)計(jì)值，N；

f為抗拉軸(41)鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N/mm²；

f_v為抗拉軸(41)鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N/mm²；

e為抗拉軸(41)所承受的豎向拉力對(duì)抗拉軸(41)根部的偏心距，mm；

α為抗拉軸(41)內(nèi)徑與外徑之比。