[發(fā)明專利]一種用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置及應用

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• 申請日: 2022-03-09
• 公開（公告）號: CN114370069A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 許紫剛;李淳宇;莊海洋;徐長節(jié);羅如平;陳祥勝;吳剛;馮玉林;董晶亮;李洋
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學
• 主分類號: E02D29/045
• 分類號: E02D29/045;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 南京創(chuàng)略知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32358
• 代理人: 李榮芳

1.一種用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置，其特征在于：包括

一核心滑塊（1），其上下面分別設置圓弧形的凹滑面（101），且兩個凹滑面（101）的設置方向為彼此正交；

兩固定塊（2），其分別位于核心滑塊（1）的上下兩端，且其面向核心滑塊（1）的一面均為與核心滑塊（1）的凹滑面（101）相匹配的凸滑面（201）；

若干滾棒（3），其位于核心滑塊（1）和兩固定塊（2）之間，使核心滑塊（1）和兩固定塊（2）之間形成滾動接觸；

若干支撐棒（4），用于將核心滑塊（1）和兩固定塊（2）之間形成弱連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置，其特征在于：所述核心滑塊（1）的兩個凹滑面（101）為光滑弧面；所述兩固定塊（2）的凸滑面（201）上均設有橫跨弧面的等間隔設置的滾棒滑槽（301），且所述滾棒滑槽（301）的橫截面為圓心角大于180°的圓弧形。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置，其特征在于：所述滾棒（3）自一端嵌設在兩固定塊（2）凸滑面（201）上的滾棒滑槽（301）內(nèi)，且滾棒（3）橫截面的半徑略小于所述滾棒滑槽（301）橫截面圓弧的半徑，使其能夠在滾棒滑槽（301）內(nèi)滑動。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置，其特征在于：嵌于每個固定塊（2）上的滾棒（3）橫截面的圓心均位于同一圓弧上，且該圓弧與所其對應的核心滑塊（1）的凹滑面（101）圓弧共圓心，使?jié)L棒（3）與所述凹滑面（101）能夠充分接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置，其特征在于：所述核心滑塊（1）兩凹滑面（101）的兩端均設有與核心滑塊（1）一體成型的限位擋塊（5），用于限制核心滑塊（1）和兩固定塊（2）之間的相對位移。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置，其特征在于：所述限位擋塊（5）和兩固定塊（2）上均設有支撐棒預留孔（401），該支撐棒預留孔（401）的橫截面直徑略大于支撐棒（4）的橫截面直徑，使支撐棒（4）能夠在其內(nèi)相對滑動；所述支撐棒（4）貫穿限位擋塊（5）上的支撐棒預留孔（401），將核心滑塊（1）與兩固定塊（2）串聯(lián)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置，其特征在于：所述滾棒（3）由400MPa級以上的高強度鋼材制成；所述支撐棒（4）由低屈服點軟鋼制成，屈服強度范圍為100MPa～225MPa。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置，其特征在于：所述兩固定塊（2）上均設有螺栓結(jié)構(gòu)（6），用于將該雙向滑移裝置固定在地下結(jié)構(gòu)中柱（7）和橫梁（8）之間。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置的應用，其特征在于：將權(quán)利要求1～8任意一項所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置用于地下建筑結(jié)構(gòu)，作為梁柱的節(jié)點；位于核心滑塊（1）下部的固定塊（2）固定在地下結(jié)構(gòu)的中柱（7）上，位于核心滑塊（1）上部的固定塊（2）固定在地下結(jié)構(gòu)的橫梁（8）上。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于地下結(jié)構(gòu)中柱的雙向滑移裝置的應用，其特征在于：包括如下步驟：

1）正常狀態(tài)下：支撐棒（4）將核心滑塊（1）及兩固定塊（2）串聯(lián)，并進行限位，保證地下結(jié)構(gòu)梁柱之間的有效連接；

2）地震作用時：支撐棒（4）首先被破壞，進而核心滑塊（1）與其上、下的兩固定塊（2）之間通過滾棒（3）沿橫向和縱向自由滑動，當相對位移大到一定程度時，核心滑塊（1）兩側(cè)的限位擋塊（5）發(fā)揮限位作用；

3）地震結(jié)束后，在地下結(jié)構(gòu)的上覆土體的自重作用下，核心滑塊（1）與兩固定塊（2）之間復位，回到穩(wěn)定狀態(tài)，支撐棒（4）也復位對三者進行串聯(lián)并限位，恢復正常工作狀態(tài)。