高层建筑隔震支座制造技术

本实用新型专利技术涉及一种减震装置，尤其涉及一种高层建筑的隔震支座。本实用新型专利技术的高层建筑隔震支座，包括防护装置（4），防护装置（4）顶端与建筑物（1）固定连接，防护装置（4）内设有摩擦摆隔震装置（3），防护装置（4）整体压在摩擦摆隔震装置（3）上，摩擦摆隔震装置（3）的底端与地基（5）固定连接。此建筑隔震支座具有竖向承载力大、抗拉力大、回复能力强、可向任意方向滑移等优势。真正做到小震不坏、中震不坏或轻度受损、大震不丧失功能。此外，在施工中，通过现场情况可在一定高度楼层中反复使用该装置，不但能够适当降低设防烈度，并且有较大的安全储备。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种减震装置，尤其涉及一种高层建筑的隔震支座。
技术介绍
地震给人类带来太多的灾难与痛苦。但是，地震本身对人类并无多大的伤害，地震灾害主要表现在受灾地区建筑物的倒塌等引起的二次破坏，给人们的生命和财产带来重大损失。随着建筑理论的成熟，防灾减灾成了一个永恒的话题。对于高层建筑来说，基础隔震是必不可少的，它不仅尽可能的使建筑物在地震中减少破坏程度，而且保障了居住人的生命与财产安全。近些年，摩擦滑移隔震应用的较为广泛，开发也相对较早，应用的摩擦材料多为沙砾、石墨、滑石粉等廉价材料，经济且简单实用。滑移隔震系统通常由隔离地震作用的摩擦滑动机构和限位复位阻尼构件组成。一般系统不能自动复位，滑移过大可能导致隔震层的破坏，甚至结构失稳。
技术实现思路
本技术的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种高层建筑隔震支座，其最大限度地隔离或耗散地震能量。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案其包括防护装置，防护装置顶端与建筑物固定连接，防护装置内设有摩擦摆隔震装置，防护装置整体压在摩擦摆隔震装置上，摩擦摆隔震装置的底端与地基固定连接。针对已有的摩擦摆隔震支座，针对它的优点与不足，同时对摩擦摆隔震支座进行了改良与创新，弥补了原有摩擦摆隔震支座的不足，使隔震支座能够更进一步的发挥应有的效应。本文通过对摩擦摆隔震支座进行理论分析和数值模拟的借鉴，对隔震支座进行了系统的、深入的研究。摩擦摆隔震装置包括上支座板、下支座板，下支座板的上端面设有滑动球面，滑动球面上设有链接滑块，链接滑块上固定设置球体，链接滑块和球体相对于滑动球面摆动，上支座板卡在球体上并相对于球体摆动，上支座板与防护装置固定连接。摩擦摆隔震装置还包括记忆合金拉索，记忆合金拉索一端与上支座板固接，另一端与链接滑块固接。滑动球面的周边设置限位凸台，链接滑块设置在凸台之间。滑动球面与球体的曲率相同。滑动球面表面设有摩擦层。摩擦摆隔震支座是球面滑移隔震装置，可依靠自身重力自动回复。摩擦摆隔震支座内铰接滑块与底部滑动面曲率一致，可以与滑动面完全贴合。滑动球面涂有低摩擦材料，可以消耗滑动过程中能量。在滑动过程中左右两侧的限位凸台可以保证滑块不会偏离支座而损坏，并且由于滑动球面与球体曲率相同，当滑块移动后可以在自身重力下自身恢复到原来的位置。该支座的刚度中心有自动与隔震结构的质心重合的趋势，能在最大程度上消除结构的扭转运动，隔震支座的周期、竖向承载力、阻尼比等指标可以进行单独控制，便于设计与隔震系统的优化。此外，为进一步完善摩擦摆隔震支座的各项性能，考虑到支座的防火性能不好，故设计了防护装置。防护装置包括上连接板、下连接板，上连接板通过上预埋板与建筑物固定连接，上预埋板、上连接板、上支座板通过螺栓固定连接；下连接板通过下预埋板与地基固定连接，下预埋板、下连接板、下支座板通过螺栓固定连接。下连接板的周边设置阻尼圈，阻尼圈设置在上连接板内侧壁上。此隔震系统是借鉴于桥梁支座减震原理，这种保护装置具有竖向抗拉和抗侧向倾覆性能，并且在摩擦摆隔震支座承受大部分摆动耗能后，防护装置起到二次阻尼缓冲作用，如果能量增大，限位装置也能够起到第三次刚性抗震作用，通过三次减震耗能的同时作用，最大限度的隔离或耗散地震能量。此建筑隔震支座具有竖向承载力大、抗拉力大、回复能力强、可向任意方向滑移等优势。真正做到小震不坏、中震不坏或轻度受损、大震不丧失功能。此外，在施工中，通过现场情况可在一定高度楼层中反复使用该装置，不但能够适当降低设防烈度，并且有较大的安全储备。附图说明·图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的摩擦摆隔震装置结构示意图；图3为本技术的防护装置结构示意图；图4为摩擦摆隔震装置理论分析模型；图5为模拟过程水平位移加载示意图；图6为滞回耗能能力滞回曲线示意图。图中1.建筑物；2.螺栓；3.摩擦摆隔震装置；4.防护装置；5.地基；31.上支座板；32.下支座板；33.滑动球面；34.链接滑块；35.球体；36.记忆合金拉索；37.摩擦层；38.限位凸台；41.上预埋板；42.上连接板；43.阻尼圈；44.下预埋板；45.下连接板。图4中D为滑块水平位移，Θ为转角，f为摩擦力，R为半径，N为滑块正压力，W为竖向压力，F为水平剪力；具体实施方式本技术的高层建筑隔震装置包括防护装置4，防护装置4顶端与建筑物I固定连接，防护装置4内设有摩擦摆隔震装置3，防护装置4整体压在摩擦摆隔震装置3上，摩擦摆隔震装置3的底端与地基5固定连接。摩擦摆隔震装置3包括上支座板31、下支座板32，下支座板32的上端设有滑动球面33，滑动球面33上设有链接滑块34，链接滑块34上固定设置球体35，链接滑块34和球体35相对于滑动球面33摆动，上支座板31卡在球体35上并相对于球体摆动，上支座板31与防护装置4固定连接。摩擦摆隔震装置3还包括记忆合金拉索36，记忆合金拉索36 —端与上支座板31固接，另一端与链接滑块34固接。滑动球面33的周边设置限位凸台38，链接滑块34设置在凸台38之间。滑动球面33与球体35的曲率相同。滑动球面33表面设有摩擦层37。防护装置4包括上连接板42、下连接板45，上连接板42通过上预埋板41与建筑物I固定连接，上预埋板41、上连接板42、上支座板31通过螺栓2固定连接；下连接板45通过下预埋板44与地基5固定连接，下预埋板44、下连接板45、下支座板32通过螺栓2固定连接。下连接板45的周边设置阻尼圈43，阻尼圈43设置在上连接板42内侧壁上。1.摩擦摆隔震支座的理论分析1.1刚度、粘滞阻尼比和滞回模型摩擦摆系统可近似看作一个圆弧轨道，半径为R滑块质量为m，Θ为滑块相对于滑道竖向对称轴运动的转角(以逆时针为正)。模型如图4 D为滑块水平位移，Θ为转角，f为摩擦力，R为半径，N为滑块正压力，W为竖向压力，F为水平剪力图中，D=Rs in Θ，D为支座水平位移；N=Wcos Θ，为滑块对滑动面的正压力；W为支座承受的竖向荷载；f= μ s gn ( Θ ),为摩擦力，μ为滑块动摩擦系数。sgn(0)=l ( θ>0)或-1(θ〈0)由滑块受力平衡，对O点取矩，Σ M0=O,即FRcos Θ -WD-fR=0摩擦隔震支座水平力F可表示为F=WD/Rcos θ+f/cos Θ当Θ很小时，上式简化为F=WD/R+ μ ff sgn ( θ )由上式可知，摩擦摆支座刚度Kfps=ff/R由理论分析以及上式推导，可以构造出摩擦摆隔震支座的滞回模型，由滞回模型可以得到支座的等效刚度和等效粘滞阻尼比Keff=F/Dd=ff/R+Mw/Ddζ eff=E/2 3i KfpsDd2=4 μ WDdR/2 π WDd2=2 μ R/ π DdDd为摩擦隔震摆支座的设计位移1.2自回复特性摩擦摆在自身重力下回复时，有WD/Rcos Θ ^ f/cos Θ =>ffD ^ fR= μ N sgn ( θ ) R= μ RW cos θ sgn ( θ )当θ很小时，上式化简为WD ^ μ Rff=>D 彡 μ R只有在D=y R时，支座才能在自身重力下回复到原来位置，而实际上摩擦摆并不能完全自动回复，复位情况由摩擦系数和滑动面的球面半径决定。为了让摩擦摆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高层建筑隔震支座，其特征在于，包括防护装置（4），防护装置（4）顶端与建筑物（1）固定连接，防护装置（4）内设有摩擦摆隔震装置（3），防护装置（4）整体压在摩擦摆隔震装置（3）上，摩擦摆隔震装置（3）的底端与地基（5）固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种高层建筑隔震支座，其特征在于，包括防护装置(4)，防护装置(4)顶端与建筑物(I)固定连接，防护装置(4)内设有摩擦摆隔震装置(3)，防护装置(4)整体压在摩擦摆隔震装置(3)上，摩擦摆隔震装置(3)的底端与地基(5)固定连接。2.根据权利要求1所述的高层建筑隔震支座，其特征在于，摩擦摆隔震装置(3)包括上支座板(31)、下支座板(32)，下支座板(32)的上端面设有滑动球面(33)，滑动球面(33)上设有链接滑块(34 )，链接滑块(34 )上固定设置球体(35 )，链接滑块(34 )和球体(35 )相对于滑动球面(33 )摆动，上支座板(31)卡在球体(35 )上并相对于球体摆动，上支座板(31)与防护装置(4)固定连接。3.根据权利要求2所述的高层建筑隔震支座，其特征在于，摩擦摆隔震装置(3)还包括记忆合金拉索(36 )，记忆合金拉索(36 ) 一端与上支座板(31)固接，另一端与链接滑块(34 )固接。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：武雪莉，张纪刚，高弘凯，杨盼盼，刘彬，宁伟，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：实用新型
国别省市：