[發明專利]一種周向抗拉限位自復位隔震支座及設計方法

有效

• 申請號: 202110340132.9
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113062648B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 陶倍林;賈俊明;吳琨;劉鋒;李建兵
• 申請（專利權）人: 中國建筑西北設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 曹宇飛

本發明屬于建筑設計技術領域，具體涉及一種周向抗拉限位自復位隔震支座及設計方法，其包括支座板以及設置在支座板上方的限位器、柱腳和抗拉復位裝置；限位器的側壁上開設有滑動口，柱腳的下端延伸至限位器內并與支座板接觸，抗拉復位裝置設置于柱腳外壁上且穿過滑動口，延伸至限位器外側；柱腳能夠沿各個地震作用方向在限位器內水平往復滑動，一方面延長了結構振動周期，能避開絕大多數地震波產生的共振效應，另一方面利用柱腳底面與摩擦板之間的摩擦做功，消耗結構的振動能量，增加結構阻尼，大幅度降低結構地震反應。

技術領域

本發明屬于建筑設計技術領域，具體涉及一種周向抗拉限位自復位隔震支座及設計方法。

背景技術

傳統結構抗震利用結構構件變形耗散能量，但地震往往會造成結構構件發生無法修復的塑性變形，而隔震結構是通過在建筑物上部結構和基礎之間設置隔震裝置，阻止地震能量向上傳播。

在目前的實際工程中，最常用的隔震技術是橡膠支座。但橡膠支座存在許多問題，如不具備抗拔能力，需要安裝抗傾覆裝置；抵抗側向位移的能力有限，需要設置側向保護裝置；自復位能力不足，震后可能會產生較大的殘余位移；橡膠為彈性體，耗能性較差，加入鉛芯雖然能提供一定的阻尼，但是阻尼有限，耗能能力不足；橡膠受到豎向荷載作用時會產生壓縮變形；橡膠具有可燃性，受熱易變形，需要注意防火和高溫環境的影響等。

發明內容

為了克服現有技術所存在的不足，本申請提供了一種周向抗拉限位自復位隔震支座，不僅能夠實現各個方向的水平滑動，而且具有抗拔、限位功能和震后自復位、抵抗水平扭轉的能力。

同時，本申請還提供了上述周向抗拉限位自復位隔震支座的設計方法。

本申請所采用的技術方案是：

一種周向抗拉限位自復位隔震支座，其包括支座板以及設置在支座板上方的限位器、柱腳和抗拉復位裝置；所述限位器的側壁上開設有滑動口，所述柱腳的下端延伸至限位器內并與支座板接觸，所述抗拉復位裝置設置于柱腳外壁上且穿過滑動口，延伸至限位器外側。

進一步限定，所述限位器為外方內圓形管柱結構，限位器豎向固定在支座板上表面且與柱腳同軸，使限位器與柱腳之間形成環形滑動空隙，所述環形滑動空隙的寬度B與支座的水平位移設計值Δ滿足：

B＝Δ。

進一步限定，所述滑動口沿著周向開設在限位器的側壁上，所述滑動口上黏結有摩擦墊。

進一步限定，所述柱腳內腔設置有縱橫交叉的加勁肋，將柱腳內腔分隔為多個空腔，并在各空腔內灌注無壓縮細石混凝土。

進一步限定，所述柱腳的頂部自下而上依次設置有柱腳頂板、柱腳錨板以及柱腳錨栓，所述柱腳頂板與柱腳錨板層疊設置，所述柱腳錨栓將柱腳頂板與柱腳錨板連接在一起。

進一步限定，所述抗拉復位裝置均勻分布在限位器外壁的4個方位，每個方位布置有一個或多個抗拉復位裝置；所述每個抗拉復位裝置均包括抗拉軸、復位彈簧、固定端板和活動擋板，所述活動擋板設置在限位器的外壁；所述抗拉軸的一端固定于柱腳外壁上，另一端從內向外依次穿過滑動口、活動擋板和復位彈簧內芯延伸至固定端板，且與固定端板連接；所述復位彈簧兩端分別連接在固定端板、活動擋板上。

進一步限定，所述復位彈簧的壓縮量δ與支座水平位移設計值Δ之間的關系滿足：

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。