[发明专利]一种装配式变刚度隔震支座

说明书

本发明公开了一种装配式变刚度隔震支座，包括支座底板，支座底板上固定有支座侧壁，支座侧壁上固定有支座盖板；支座底板的中部放置有下滑块，所述下滑块外周通过若干圆锥弹簧与支座侧壁相连；下滑块球接有上滑块，支座盖板上成形有供上滑块穿过的通孔；上滑块包括中部盖板且连接有顶板，所述支座盖板处于中部盖板与顶板之间。本发明由非线性圆锥弹簧和平面滑移支座组成，可在实现支座刚度非线性变化的同时提供较强的自复位能力，可有效防止结构共振现象的发生，减小上部结构的地震响应。

技术领域

本发明属于工程结构抗震与消能减震技术领域，具体涉及一种变刚度滑移支座。

背景技术

近年来，地震频发且强度越来越大，对建筑造成严重损坏，也给人们的生命和财产造成严重损失。研究并提高结构的隔震性能具有重要的现实意义。滑移隔震支座可以将上部结构和下部支座运动分离，延长了上部结构周期，降低了结构地震响应，同时也通过相对滑动摩擦耗能有效限制了地震能量向上传递，具有良好的减隔震效果。其主要包括摩擦摆支座和水平滑移隔震支座两大类。摩擦摆支座是利用结构自重进行自复位，但其在滑动过程中会导致上部结构的上下支座位移，导致稳定性差，不利于结构受力且自复位效率低。相比之下，水平滑移隔震支座虽稳定性高，但却不具备自复位能力，震后残余位移大。针对水平滑移隔震支座的自复位问题，目前常用的一种方法是通过弹簧来自复位，譬如申请号为201821271482.4的实用新型专利“可补充滑移材料的自复位隔震支座”通过在上下支座板之间设置四个高弹性铜合金弹簧来提供复位能力。另一种是设置橡胶剪切弹簧，如申请号为201620541090.X的实用新型专利“自复位滑移隔震支座”利用橡胶块的抗剪切能力实现自复位。

然而，分析可以看出，这些方法中增设的弹簧的拉压刚度或橡胶块的抗剪刚度均为定值，导致滑移支座的滑动刚度恒定不变，而地震所包含的频谱丰富，结构在遭受强烈的长周期地震（如近断层地震）时，仍可能会发生共振问题，无法较好地发挥支座的隔震和耗能能力；橡胶材料还存在长期稳定性能问题。此外，这类支座也存在转动能力差的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种装配式变刚度隔震支座。本发明由非线性圆锥弹簧和平面滑移支座组成，可在实现支座刚度非线性变化的同时提供较强的自复位能力，可有效防止结构共振现象的发生，减小上部结构的地震响应。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种装配式变刚度隔震支座，包括支座底板，支座底板上固定有支座侧壁，支座侧壁上固定有支座盖板；支座底板的中部放置有下滑块，所述下滑块外周通过若干圆锥弹簧与支座侧壁相连；下滑块球接有上滑块，支座盖板上成形有供上滑块穿过的通孔；上滑块包括中部盖板且连接有顶板，所述支座盖板处于中部盖板与顶板之间。

进一步的改进，所述支座底板与下滑块之间涂有增阻摩擦涂层。

进一步的改进，所述支座底板、支座侧壁、支座盖板和下滑块均为正八边形；所述圆锥弹簧为八个，且沿下滑块外周均匀分布。

进一步的改进，所述上滑块包括底部凸起，底部凸起顶部连接有中部盖板，中部盖板顶部连接有顶部圆柱体，顶部圆柱体连接有顶板；所述底部凸起为球面状，下滑块上成形有与底部凸起配合球面状凹槽。

进一步的改进，所述底部凸起与球面状凹槽之间涂有润滑涂层。

进一步的改进，所述底板与支座侧壁焊接固定，支座盖板与支座侧壁通过焊接于支座盖板和支座侧壁边缘的八对耳板采用螺栓副连接。

进一步的改进，所述支座盖板的上下表面固定有防撞层。

进一步的改进，所述支座盖板上的通孔大小根据隔震支座的水平滑动位移限值确定。

与相关技术相比，本发明具有如下优点：

1. 本发明提供的变刚度的滑移支座，利用圆锥弹簧的非线性受力性能实现支座刚度的非线性变化，同时能提供较强的自复位能力。