多维减隔震支座制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多维减隔震支座，所述隔震支座包括上盖板和下盖板；所述上盖板的下表面设有可相对上盖板水平滑动的支座中板，该上盖板的下表面外缘处设有限位结构；所述上盖板与支座中板之间具有至少一个腔室，在腔室装有剪切铅芯块，所述支座中板的侧端面与所述限位结构之间具有水平间隙，该水平间隙内装有形状记忆合金弹性元件；所述支座中板与下盖板之间通过多个铅芯减震组件相连；所述下盖板上装有第一铅芯以及包绕所述第一铅芯的弹性元件，该弹性元件顶端装有抗拔板，该抗拔板顶端与所述支座中板的下表面之间具有竖直间隙。本实用新型专利技术解决了传统支座不能有效进行三维减隔震的问题，并实现在不同强度地震作用下的多重减隔震目的，同时具有抗拔、抗扭功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及减震领域，具体涉及一种多维减隔震支座。
技术介绍
近几年，世界范围内强烈地震频繁发生，较具代表性的如印尼7.9级地震、新西兰7.0级地震、日本9.0级地震等。2008年汶川8.0级地震、2010年玉树7.1级地震及2013年4月雅安7.0级地震，对我国产生了深远的经济和社会影响。这些破坏巨大、影响深远的地震标志着世界已经进入了地震活跃期。我国是地震高发国家，有着多次惨重的震害历史教训，虽都极大推动了建筑结构抗震设防体系的完善，但是现有的结构抗震性能却依然存在极大的缺陷。随着抗震理念的深入和近年来世界范围内地震频发，各国对结构进行抗震设计的同时，也开始注重消能减震技术的运用。但目前国内外对隔震技术的研宄主要停留在单纯的水平隔震上，对同时实现水平和竖向隔震的研宄还不多见。而大量地震震害表明，竖向地震对结构物的影响是不能忽视的，它的作用有时甚至超过水平地震，因而对竖向地震特性也必须给予重大关注。目前的减隔震支座多为抵抗大震设计，而没有考虑余震的影响。实际地震中的强震虽然具有较大能量但其持续时间较短，过后尚且存在上百次甚至上千次的余震，虽然余震破坏力较弱，但其对结构物的破坏能力仍不可小视。同时，一般的铅芯橡胶支座在较强的弹塑性变形后会产生较大的残余位移，导致震后复位困难。综上所述，有必要设计一种具有多维减隔震、多重减隔震和复位功能的减隔震支座。
技术实现思路
为了解决传统支座不能有效进行三维减隔震的问题，本技术提供了一种多维减隔震支座，该支座能在不同强度的地震作用下同时抵抗竖向震动、水平震动和扭转作用，具有足够的耗能能力和一定的抗拔能力，并具有良好的震后自复位功能，可有效消耗地震能量，从而实现在小震、中震、强震以及余震等不同强度地震作用下的多重减隔震目的，同时在一定程度上解决了支座抗拔、抗扭等方面的问题。为了实现上述技术目的，本技术的技术方案是，一种多维减隔震支座，包括用于与上层建筑物结构固定相连的上盖板和位于上盖板下方的下盖板；其结构特点是，所述上盖板的下表面设有可相对上盖板水平滑动的支座中板，该上盖板的下表面外缘处设有限位结构；所述上盖板与支座中板之间具有至少一个腔室，在腔室装有剪切铅芯块，所述支座中板的侧端面与所述限位结构之间具有水平间隙，该水平间隙内装有形状记忆合金弹性元件；所述支座中板与下盖板之间通过多个铅芯减震组件相连；所述下盖板上装有第一铅芯以及包绕所述第一铅芯的弹性元件，该弹性元件顶端装有抗拔板，该抗拔板顶端与所述支座中板的下表面之间具有竖直间隙。以下为对本技术进一步改进的技术方案:所述铅芯减震组件包括位于下盖板上表面并可相对下盖板摩擦移动或转动的活塞下板，固定在活塞下板上的第二铅芯，该第二铅芯顶端与活塞推动杆固定相连，所述活塞推动杆顶端连接有活塞上板，该活塞上板的顶端与支座中板固定相连；所述第二铅芯外侧设有缓冲元件。由此，在较小的水平地震作用下，上盖板和支座中板在接触面发生相对滑动，通过剪切其间的剪切铅芯块耗能，若有较大的水平地震作用，将带动铅芯橡胶起到减隔震作用。在较小的扭转作用下，活塞下板与下盖板发生相对滑动，通过接触面的摩擦材料发生摩擦耗能，较大的扭转作用可带动支座中板转动，通过剪切铅芯块耗能。所述支座中板下表面装有向下延伸的滑动板，所述抗拔板的顶部侧端面具有凸起，所述滑动板底端具有可与该凸起配合防止支座中板与下盖板脱离的限位结构。由此，竖向滑动板与抗拔板相互契合，可以在较大水平地震作用下带动第一铅芯和弹性元件运动，并有效防止支座发生倾覆。所述缓冲元件为蝶形弹簧，所述第二铅芯位于蝶形弹簧内；所述蝶形弹簧长度大于第二铅芯的长度。碟型弹簧可以有效隔离竖向震动，通过改进碟形弹簧装置中的中部活塞上下移动挤压铅芯可达到较大的耗能效果。抗拔板与支座中板之间的空隙以及改进碟形弹簧装置内的活塞装置均可保证支座的竖向移动不受限制。所述活塞推动杆的底端置于第二铅芯内，该活塞推动杆顶端通过活塞上板与所述支座中板下表面相连。所述活塞下板上装有限制缓冲元件底端横向移动的卡板。所述下盖板上设有防止活塞下板竖向移动的限位装置，由此，上盖板与支座中板穿插式布置，改进碟形弹簧中活塞装置的活塞下板位于限位装置内，均可防止接触部位发生竖向脱离。作为一种具体的结构形式，所述包绕所述第一铅芯的弹性元件为叠层橡胶环。在较大的水平地震作用下，通过第一铅芯和叠层橡胶环的运动，以减小和隔离较大的地震作用。所述上盖板上用于向所述腔室内灌注铅芯的预留孔道，由此可通过预留孔道向腔室内灌注铅芯形成剪切铅芯块。所述形状记忆合金弹性元件为形状记忆合金弹簧；所述限位结构为限位板，所述支座中板的侧端面固定有连接板，所述形状记忆合金弹簧的一端连接在限位板上，该形状记忆合金弹簧的另一端连接在连接板上，且限位板与连接板的水平间隙为50mm — 100mm。由此，该支座利用形状记忆合金实现震后装置自复位，调整初始预压力或预拉力大小即可调整自复位功能的强弱。更优选地，限位板和上盖板以及竖向滑动板与支座中板之间均为实心材焊接，限位板采用厚钢板。所述上盖板与支座中板的接触面上设有聚四氟乙烯板，由此，聚四氟乙烯板，有利于相对运动，可满足正常情况下结构物的温度变形，并能抵抗较小的震动。以下结合实施例对本技术做进一步的描述。一种多维减隔震支座，其包括上盖板、下盖板、支座中板、限位板、抗拔板、竖向滑动板、连接板、限位槽、改进碟型弹簧装置、铅芯、剪切铅芯块、橡胶、形状记忆合金弹簧、膨胀螺栓、螺栓等。该支座中心为铅芯橡胶，在其周围添加改进的碟型弹簧装置，在上盖板和支座中板之间添加剪切铅芯块增大耗能，并在其周边设置形状记忆合金弹簧，在铅芯橡胶和支座中板之间留有运动空隙。在上盖板底部周边焊接限位板，并将形状记忆合金弹簧设置于连接板之间。竖向减隔震主要由改进碟型弹簧装置承担，碟型弹簧可以有效隔离较小的竖向震动，通过改进碟形弹簧装置中的中部活塞上下移动挤压铅芯可达到较大的耗能效果。水平减隔震则主要由铅芯橡胶和剪切铅芯块承担。在较小的水平地震作用下，上盖板和支座中板接触面可以发生任意方向的相对水平移动，通过对铅芯块的剪切作用耗能。在较小的扭转作用下，活塞下板与下盖板发生相对滑动，通过接触面的摩擦材料发生摩擦耗能，较大的扭转作用可带动支座中板转动，通过剪切铅芯块耗能。该支座利用形状记忆合金实现震后装置自复位。上盖板与上层建筑物结构以及下盖板与下部结构均通过膨胀螺栓连接，膨胀螺栓与螺帽间加垫垫片，有效加强构件间的连接，上盖板与支座中板之间设有一定数量的圆柱形洞室，用于放置剪切铅芯块。支座中板与上盖板边缘的限位板之间保持一定的水平间隙，抗拔板放置于铅芯橡胶的顶部，与支座中板之间保持一定的竖直空隙。连接板部分设置于支座中板的四周，部分设置于上盖板的底部，用于形状记忆合金弹簧的端部连接。改进的碟形弹簧装置位于支座中板和下盖板之间，并均匀布置在铅芯橡胶周围。改进的碟形弹簧装置中心部位设置有可供上下移动的活塞装置，并在活塞装置中充满铅芯。活塞装置设置有上下盖板，碟形弹簧位于上下盖板之间，活塞上板通过螺栓与支座中板固定连接，活塞下板与下盖板不连接，在其接触面铺设摩擦材料，用于地震过程中耗能。本技术可根据不同的减隔震要求设置改进碟型弹簧装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多维减隔震支座，包括用于与上层建筑物结构固定相连的上盖板（1）和位于上盖板（1）下方的下盖板（11）；其特征在于，所述上盖板（1）的下表面设有可相对上盖板（1）水平滑动的支座中板（5），该上盖板（1）的下表面外缘处设有限位结构；所述上盖板（1）与支座中板（5）之间具有至少一个腔室，在腔室装有剪切铅芯块（4），所述支座中板（5）的侧端面与所述限位结构之间具有水平间隙，该水平间隙内装有形状记忆合金弹性元件；所述支座中板（5）与下盖板（11）之间通过多个铅芯减震组件相连；所述下盖板（11）上装有第一铅芯（12）以及包绕所述第一铅芯（12）的弹性元件，该弹性元件顶端装有抗拔板（6），该抗拔板（6）顶端与所述支座中板（5）的下表面之间具有竖直间隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪诚，朱洁，国巍，杨凌皓，刘建文，屈俊楠，朱迪，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43