一种滑移隔震支座制造技术

本发明专利技术公开了一种滑移隔震支座，包括上、下两层支座，所述上层支座由下层支座支承，两者之间设有层间垫面；所述上、下两层支座均填充铅芯橡胶，并错位内置环形永磁体，上层永磁体、下层永磁体均靠近层间垫面设置以提供足够的磁感应强度；隔震支座采用铝板作层间垫面、环形钢槽外封，层间垫面敷设聚四氟乙烯板。与传统隔震支座相比较，本发明专利技术内置磁体式隔震支座具有磨损小、灵敏度高、滤波性能好、耗能强、冲击作用小、自复位能力强、节省空间、抗拉性能良好等技术优点，对解决高烈度地区隔震支座变形过大、冲击作用显著、抗拉能力弱等技术难题具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工程
，涉及一种内置磁体式滑移隔震支座。
技术介绍
隔震技术是一类研究和应用成熟的结构减震控制技术，其基本原理是在上部结构与下部支承或基础之间设置某种隔震消能装置，通过迁移结构系统的卓越周期使其远离地震动的卓越周期，达到减小上部结构振动的目的。由于构造成本低、可靠性高、原理简单、易于实施、隔震效果好，适用于结构减震、特别是高烈度地区重要建筑和桥梁减震，是工程结构减震控制实践应用最广泛的技术之一。目前我国有3000多栋房屋、100多座桥梁应用了隔震技术。经过近40年的发展，形成了以叠层橡胶隔震、滑移摩擦隔震、摩擦摆隔震、滚珠及滚轴隔震、组合隔震和混合隔震等为代表的隔震体系。尽管隔震技术易于实施、隔震效果好，但目前仍存在一些不足，主要表现在：(1)叠层橡胶隔震体系会放大地震波中长周期成分，在配置限位装置条件下承受地震作用“硬”冲击，而且其自身材料的长期稳定性能也存在问题；(2)滑移摩擦隔震体系由于没有自复位能力，在大震时可能产生过大的位移，并且长期静止难以保证支座的摩擦系数；(3)摩擦摆隔震体系易引起结构附加振动，且并不能完全自动复位；(4)滚珠及滚轴隔震体系是一种较为理想的隔震系统，但结构在振动过程中会产生较大的侧移；(5)组合隔震体系虽然隔震效果较单种隔震支座好，但这种隔震支座体系设计较为复杂、经济性较差；(6)混合隔震体系涉及反馈控制算法，逻辑复杂，鲜有在工程中实施。此外，支座抗拉也是传统隔震技术面临的难题。综上可见，传统隔震支座存在自复位能力弱、大震时冲击作用显著、抗拉性能差等问题，亟需发展新一代的隔震体系。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种内置磁体式滑移隔震支座，发展实用、高效的新型隔震体系，为解决高烈度地区传统隔震体系面临的瓶颈问题提供理论基础与技术支持。为达到以上目的，本专利技术所采用的解决方案是：新型滑移隔震支座为圆盘形，分上、下两层，上层支座与上部结构底板端联接，下层支座与基础顶板联接。隔震支座上、下两层均填充铅芯橡胶，并错位内置环形永磁体(矩形截面)，隔震支座采用铝板作层间垫面、环形钢槽外封，层间垫面敷设聚四氟乙烯板。具体而言，一种滑移隔震支座，包括上、下两层支座，所述上层支座由下层支座支承，两者之间设有层间垫面；所述上层支座、下层支座为内部填充铅芯橡胶的结构；所述上层支座中，上层橡胶环绕中心的上层铅芯设置；下层支座中，下层橡胶环绕中心的下层铅芯设置；上层橡胶中嵌设有上层永磁体环绕中心的上层铅芯，下层橡胶中嵌设有下层永磁体环绕中心的下层铅芯；所述上层永磁体、下层永磁体均靠近层间垫面设置以提供足够的磁感应强度；所述上层支座和下层支座分别外封有环形钢槽以协助承受上部结构荷载并当支座在未滑移时阻隔磁感应线；各组件同轴设置；所述上层支座中各组件的直径均小于下层支座中相应各组件的相应直径。进一步，所述层间垫面包括固定在上层支座上与其一体联动的上层层间垫面、固定在下层支座上与其一体联动的下层层间垫面。所述层间垫面的材料采用弱磁导率、高电导率材料。所述弱磁导率、高电导率材料为相对磁导率小于1、相对电导率大于50的材料；优选地，采用铝板。所述上层层间垫面与下层层间垫面的外表面分别敷设具有低摩擦系数的材料和组分。所述低摩擦系数的材料和组分为摩擦系数小于0.05的材料和组分；优选地，采用聚四氟乙烯板、聚四氟乙烯颗粒、滑石粉、或润滑机油。所述上层铅芯、下层铅芯为圆柱体形状。所述上层橡胶、下层橡胶为具有与上层铅芯、下层铅芯相应高度的圆环形状。所述上层永磁体、下层永磁体为圆环形。所述上层永磁体、下层永磁体的横截面均为矩形或均为圆形。由于采用了上述方案，本专利技术具有以下有益效果：1)磨损小：上、下层支座间敷设低摩擦系数的聚四氟乙烯板，地震作用下滑移产生的磨损较小；2)灵敏度高：由于上、下层环形磁体错位布设，且在未滑移时磁感应线受环形钢槽阻隔，磁体间相互作用小，启动滑移仅需克服微小摩擦(聚四氟乙烯摩擦因数远小于冰，是目前已知固体材料中摩擦因数最小的材料)，因此对于小震作用仍然有效；3)滤波性能好：这种支座本质上属于一类滑移隔震系统，相比传统橡胶隔震支座，其滤波性能好；4)耗能强：上、下层支座相对滑移，切割磁感应线在铝板内部形成涡旋电流，产生阻尼，耗能性能突出；而且当滑移速度增大，聚四氟乙烯的摩擦因素也会增大，摩擦耗能发挥作用；5)冲击作用小：虽然启动滑移做功小，但当上层内圈磁体靠近下层外圈磁体时，环形钢槽对磁感应线的阻隔减弱，磁体间相互作用逐渐增强，抑制层间相对滑移，冲击作用小，特别是在大震作用下具有显著优势；6)自复位能力强：上、下层内、外圈磁体相互作用，支座具有自复位能力，突破传统平面滑移系统不能自动复位的限制；7)节省空间：通过内置磁体的方式，形成抑制支座滑移的恢复力，避免了传统外设阻尼器等限位装置的情况，节省空间；8)抗拉性能良好：上、下层磁体相互作用使得支座具有足够的抗拉性能。此外，隔震支座内橡胶材料、铝板和聚四氟乙烯板均为低磁导率介质，相对磁导率在1左右，几乎不对磁场产生影响，支座耗能、自复位等性能稳定。本专利技术对解决高烈度地区隔震支座变形过大、冲击作用显著、抗拉能力弱等技术难题具有重要实用价值。附图说明图1为本专利技术实施例滑移隔震支座与上部结构底板和下部基础顶板联时的中心剖面示意图。图2为本专利技术实施例滑移隔震支座下层剖面图(图1中所示A-A剖面)。图3为本专利技术实施例滑移隔震支座上层剖面图(图1中所示B-B剖面)。图4为本专利技术实施例隔震支座结构尺寸示意图。图5为本专利技术实施例隔震支座右侧上、下层磁体齐合时立面图。具体实施方式以下结合附图所示实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，本专利技术一种滑移隔震支座1包括上、下两层支座，上层支座11由下层支座12支承；两者之间设有层间垫面6，包括固定在上层支座11上与其一体联动的上层层间垫面、固定在下层支座12上与其一体联动的下层层间垫面(简明起见，图中未画出)；层间垫面6的材料采用弱磁导率、高电导率材料，具体而言，采用相对磁导率小于1、相对电导率大于50的材料；优选地，采用铝板；上层层间垫面与下层层间垫面的外表面分别敷设低摩擦系数的材料和组分，具体而言，敷设摩擦系数小于0.05的材料和组分；优选地，可采用聚四氟乙烯板、聚四氟乙烯颗粒、滑石粉、润滑机油等；环形钢槽81、82分别用作上层支座11和下层支座12的外封，由于钢槽具有足够的刚度，可以承受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑移隔震支座，其特征在于：包括上、下两层支座，所述上层支座由下层支座支承，两者之间设有层间垫面；所述上层支座、下层支座为内部填充铅芯橡胶的结构；所述上层支座中，上层橡胶环绕中心的上层铅芯设置；下层支座中，下层橡胶环绕中心的下层铅芯设置；上层橡胶中嵌设有上层永磁体环绕中心的上层铅芯，下层橡胶中嵌设有下层永磁体环绕中心的下层铅芯；所述上层永磁体、下层永磁体均靠近层间垫面设置以提供足够的磁感应强度；所述上层支座和下层支座分别外封有环形钢槽以协助承受上部结构荷载并当支座在未滑移时阻隔磁感应线；各组件同轴设置；所述上层支座中各组件的直径均小于下层支座中相应各组件的相应直径。

【技术特征摘要】
1.一种滑移隔震支座，其特征在于：包括上、下两层支座，所述上层支座由下层支座支
承，两者之间设有层间垫面；
所述上层支座、下层支座为内部填充铅芯橡胶的结构；所述上层支座中，上层橡胶环绕
中心的上层铅芯设置；下层支座中，下层橡胶环绕中心的下层铅芯设置；上层橡胶中嵌设有
上层永磁体环绕中心的上层铅芯，下层橡胶中嵌设有下层永磁体环绕中心的下层铅芯；
所述上层永磁体、下层永磁体均靠近层间垫面设置以提供足够的磁感应强度；
所述上层支座和下层支座分别外封有环形钢槽以协助承受上部结构荷载并当支座在未滑
移时阻隔磁感应线；
各组件同轴设置；所述上层支座中各组件的直径均小于下层支座中相应各组件的相应直
径。
2.根据权利要求1所述的滑移隔震支座，其特征在于：所述层间垫面包括固定在上层支
座上与其一体联动的上层层间垫面、固定在下层支座上与其一体联动的下层层间垫面。
3.根据权利要求1所述的滑移隔震支座，其特征在于：所述层间垫面的材料采用弱磁导
率、高电导率材料。
4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭勇波，李杰，丁陆川，陈建兵，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31