專利名稱：變剛度隔震支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程、橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于建筑工程結(jié)構(gòu)、橋梁 結(jié)構(gòu)的變剛度隔震支座。
背景技術(shù)：
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)置隔震、減震支座能有效減輕地震災(zāi)害。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，通常采用橡膠隔震支座 作為隔震裝置。現(xiàn)有的隔震支座一般包括疊層橡膠及設(shè)置在疊層橡膠上下方的上隔板、下 隔板，隔震支座的上隔板、下隔板分別通過上下連接板與建筑物連接?，F(xiàn)有的隔震支座水平剛度固定，即隔震支座開始發(fā)生變形時(shí)的水平力是固定的， 且其發(fā)生變形時(shí)所產(chǎn)生的阻尼力也是固定的。如果建筑物使用水平剛度較大的隔震支座， 在發(fā)生等級(jí)較小的地震時(shí)，隔震支座受到的外力小于能發(fā)生變形的最小的力，隔震支座不 發(fā)生變形，不能起到隔震、減震作用；如果建筑物使用水平剛度較小的隔震支座，當(dāng)在發(fā)生 等級(jí)較大的地震時(shí)，隔震支座受到的外力可能大于其能承受的最大力，隔震支座發(fā)生過度 變形甚至毀壞，危及建筑物的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種變剛度的隔震支座，能夠根據(jù)地震等級(jí)的 不同提供相應(yīng)的水平剛度和阻尼力，即在較小地震時(shí)提供較小的水平剛度和阻尼力、在較 大地震時(shí)提供較大的水平剛度和阻尼力。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種變剛度隔震支座，包括上連接板、下連接 板、設(shè)置在上連接板與下連接板之間的內(nèi)支座以及套設(shè)在內(nèi)支座外的外支座，內(nèi)支座和外 支座之間留有空隙；內(nèi)支座的下端和外支座的下端均與下連接板固定連接；內(nèi)支座的上端 與上連接板固定連接；外支座的上端通過摩擦型滑板與上連接板滑動(dòng)連接，其中摩擦型滑 板包括上下貼合的上滑板與下滑板，上滑板與上連接板固定連接，下滑板與外支座的上端 固定連接。為了增大變剛度隔震支座的阻尼力，內(nèi)支座中部安裝有鉛芯和/或外支座內(nèi)嵌套 有橫截面為環(huán)狀的鉛芯。為了增強(qiáng)變剛度隔震支座的抗拉能力，內(nèi)支座中部安裝有與所述上連接板和所述 下連接板連接的抗拉桿。為了同時(shí)增大阻尼力，作為優(yōu)選，外支座內(nèi)還嵌套有橫截面為環(huán)狀 的鉛芯。為了進(jìn)一步增強(qiáng)變剛度隔震支座的抗拉能力，在內(nèi)支座中部安裝有抗拉桿，同時(shí) 繞外支座的外圍均勻設(shè)置有多個(gè)抗拉桿，所述多個(gè)抗拉桿均與所述上連接板和所述下連接 板連接。為了增大變剛度隔震支座的阻尼力，作為優(yōu)選，外支座內(nèi)還嵌套有橫截面為環(huán)狀的 鉛芯。為了增強(qiáng)變剛度隔震支座的抗拉能力，繞外支座的外圍均勻設(shè)置有多個(gè)抗拉桿，所述多個(gè)抗拉桿均與所述上連接板和所述下連接板連接。為了增大其阻尼力，作為優(yōu)選，還 可以在內(nèi)支座中部安裝有鉛芯和/或外支座內(nèi)嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯。如上所述的外支座外設(shè)置有多個(gè)抗拉桿的變剛度隔震支座，所述多個(gè)抗拉桿為四 個(gè)或八個(gè)，均勻設(shè)置在外支座體外，并與上連接板和下連接板連接。本發(fā)明的變剛度隔震支座可以在不同受力狀態(tài)下提供不同的水平剛度和阻尼力， 可滿足中高層建筑在遇到不同等級(jí)地震時(shí)的隔震、減震需求，能有效降低地震災(zāi)害的影響， 保障生命財(cái)產(chǎn)安全。


圖1為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例1的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A1-A1向截面示意圖；圖3為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例1的內(nèi)支座發(fā)生變形時(shí)的縱剖面結(jié)構(gòu)示 意圖；圖4為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例1的內(nèi)、外支座均發(fā)生變形時(shí)的縱剖面 結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例2(內(nèi)支座中部有鉛芯)的縱剖面結(jié)構(gòu) 示意圖；圖6為圖5的A2-A2向截面示意圖；圖7為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例3(外支座內(nèi)有鉛芯)的縱剖面結(jié)構(gòu)示 意圖；圖8為圖7的A3-A3向截面示意圖；圖9為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例4(內(nèi)支座中部有鉛芯、外支座內(nèi)有鉛 芯)的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖9的A4-A4向截面示意圖；圖11為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例5(內(nèi)支座中部有抗拉桿)的縱剖面結(jié) 構(gòu)示意圖；圖12為圖11的B1-B1向截面示意圖；圖13為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例6(外支座外有抗拉桿)的縱剖面結(jié)構(gòu) 示意圖；圖14為圖13的B2-B2向截面示意圖；圖15為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例7 (內(nèi)支座中部有抗拉桿、外支座外有 抗拉桿)的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為圖15的B3-B3向截面示意圖；圖17為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例8(內(nèi)支座中部有抗拉桿、外支座內(nèi)有 鉛芯)的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖18為圖17的C1-C1向截面示意圖；圖19為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例9(內(nèi)支座中部有抗拉桿、外支座外有 抗拉桿，外支座內(nèi)有鉛芯)的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖20為圖19的C2-C2向截面示意圖21為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例10 (內(nèi)支座中部有鉛芯、外支座外有抗 拉桿)的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖22為圖21的C3-C3向截面示意圖；圖23為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例11 (外支座內(nèi)有鉛芯、外支座外有抗拉 桿)的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖24為圖23的C4-C4向截面示意圖；圖25為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例12 (內(nèi)支座中部有鉛芯、外支座內(nèi)有鉛 芯、外支座外有抗拉桿)的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖26為圖25的C5-C5向截面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。實(shí)施例1如圖1、圖2所示，本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例1，包括上連接板3、下連接板 4，設(shè)置在上連接板3與下連接板4之間的內(nèi)支座1及套設(shè)在內(nèi)支座1外的外支座2，內(nèi)支 座1和外支座2之間留有空隙；內(nèi)支座1的下端和外支座2的下端均與下連接板3固定連 接；內(nèi)支座1的上端與上連接板3固定連接；外支座2的上端通過摩擦型滑板7與上連接板 3滑動(dòng)連接，其中摩擦型滑板7包括上下貼合的上滑板71與下滑板72，上滑板71與上連接 板3固定連接，下滑板72與外支座2的上端固定連接。其中，內(nèi)支座1和外支座2通過下 隔板6固定連接在與下部建筑物相連的下連接板4上；內(nèi)支座1通過上隔板5固定連接在 與上部建筑物相連的上連接板3上。實(shí)施例1中的內(nèi)支座1為圓柱狀，外支座2為圓環(huán)狀，內(nèi)支座1和外支座2均為疊 層橡膠支座，當(dāng)然內(nèi)支座1和外支座2也可以為其它形狀，只要能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例1的變剛度隔震支座實(shí)現(xiàn)在不同等級(jí)的地 震時(shí)提供不同的水平剛度的工作過程。如圖3所示，本發(fā)明的變剛度隔震支座在遇到低等 級(jí)地震或者風(fēng)載荷作用時(shí)，上連接板3和下連接板4之間發(fā)生水平位移，帶動(dòng)固定連接在上 連接板3和下連接板4之間的內(nèi)支座1發(fā)生變形，此時(shí)，連接在上連接板3與外支座2之間 的摩擦型滑板7的上滑板71與下滑板72之間發(fā)生滑動(dòng)，從而起到緩沖沖擊的作用。如圖4 所示，當(dāng)外力持續(xù)增大時(shí)，內(nèi)支座1持續(xù)變形，與內(nèi)支座1相連的上隔板5被外支座2上的 下滑板72阻擋，此時(shí)內(nèi)支座1和外支座2共同起到緩沖作用，發(fā)生變形，其水平剛度就是內(nèi) 支座1和外支座2的水平剛度之和，從而能夠提供更強(qiáng)的減震能力。當(dāng)然，當(dāng)內(nèi)支座1與上 連接板3之間直接連接，不設(shè)置上隔板5時(shí)，受到外力時(shí)，內(nèi)支座1發(fā)生變形直至靠在外支 座2上端的下滑板72上，內(nèi)支座1與外支座2共同起到緩沖作用，發(fā)生變形。從以上對(duì)本發(fā)明的變剛度隔震支座實(shí)施例1的工作過程的描述可以看到，當(dāng)外力 較小時(shí)，水平尺寸較小的內(nèi)支座1發(fā)生變形，提供較小的水平剛度和阻尼力；當(dāng)外力較大 時(shí)，內(nèi)支座1和外支座2共同發(fā)生變形，提供較大的水平剛度和阻尼力，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)地震 等級(jí)的不同提供相應(yīng)的水平剛度和阻尼力。實(shí)施例2-4實(shí)施例2-4是增加了阻尼裝置(鉛芯)的變剛度隔震支座。
為了增大變剛度隔震支座的阻尼力，增強(qiáng)其在遇到地震時(shí)的耗能能力，在內(nèi)支座1 中部安裝有鉛芯8和/或外支座2內(nèi)嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯10。如圖5和圖6所示的 本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例2，實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于內(nèi)支座1中部有鉛芯 8。如圖7和圖8所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例3，實(shí)施例3與實(shí)施例1的區(qū)別 在于外支座2內(nèi)嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯10。鉛芯8能夠?yàn)閮?nèi)支座1提供更大的阻尼 力，橫截面為環(huán)狀的鉛芯10能夠?yàn)橥庵ё?提供更大的阻尼力。如圖9和圖10所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座實(shí)施例4，實(shí)施例4與實(shí)施例1的 區(qū)別在于內(nèi)支座1中心有鉛芯8、同時(shí)外支座2內(nèi)嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯10。鉛芯8 和橫截面為環(huán)狀的鉛芯10能同時(shí)增大內(nèi)支座1和外支座2在發(fā)生變形時(shí)的阻尼力，從而進(jìn) 一步提高其消耗能量的能力，進(jìn)一步增強(qiáng)減震效果。實(shí)施例5-7實(shí)施例5-7是增加了阻尼裝置(抗拉桿)的變剛度隔震支座。為了提高變剛度隔震支座的抗拉能力，保護(hù)其在受到豎直方向的拉力時(shí)不被損 壞，可在內(nèi)支座1中部安裝有抗拉桿9和/或繞外支座2的外圍均勻設(shè)置有多個(gè)抗拉桿9。 如圖11和圖12所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例5，實(shí)施例5與實(shí)施例1的區(qū)別在 于內(nèi)支座1中部有抗拉桿9。如圖13和圖14所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例6， 實(shí)施例6與實(shí)施例1的區(qū)別在于繞外支座2的外圍均勻設(shè)置有四個(gè)抗拉桿9，抗拉桿9分別 與上連接板3和下連接板4固定連接?？估瓧U9能夠提高變剛度隔震支座的抗拉能力，保 護(hù)其在受到豎直方向的拉力時(shí)不被損壞。如圖15和圖16所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座 的實(shí)施例7，實(shí)施例7與實(shí)施例1的區(qū)別在于內(nèi)支座1中部有抗拉桿9，同時(shí)繞外支座2的 外圍均勻設(shè)置有四個(gè)抗拉桿9，抗拉桿9分別與上連接板3和下連接板4固定連接。在內(nèi)支 座1中部和外支座2外都設(shè)置抗拉桿9，能進(jìn)一步提高變剛度隔震支座的抗拉能力，保護(hù)其 在受到豎直方向的拉力時(shí)不被損壞。實(shí)施例8-12實(shí)施例8-12是同時(shí)增加了阻尼裝置(鉛芯)和抗拉裝置(抗拉桿)的變剛度隔
震支座。為了同時(shí)增強(qiáng)變剛度隔震支座的阻尼力和抗拉能力，使得變剛度隔震支座具有減 震和抗拉的雙重效果，可以在實(shí)施例1的變剛度隔震支座中同時(shí)增設(shè)阻尼裝置(鉛芯8和 /或橫截面為環(huán)狀的鉛芯10)和抗拉裝置(抗拉桿9)。如圖17和圖18所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例8，實(shí)施例8與實(shí)施例1 的區(qū)別在于，內(nèi)支座1中部安裝有抗拉桿9，抗拉桿9分別與上連接板3和下連接板4連接， 并且外支座2內(nèi)嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯10。橫截面為環(huán)狀的鉛芯10能夠?yàn)橥庵ё? 提供更大的阻尼力，從而能在外支座2發(fā)生變形時(shí)消耗更多的能量；抗拉桿9能夠提高變剛 度隔震支座的抗拉能力，保護(hù)其在受到豎直方向的拉力時(shí)不被損壞。抗拉桿9和橫截面為 環(huán)狀的鉛芯10能起到同時(shí)增強(qiáng)變剛度隔震支座的阻尼力和抗拉能力的作用，使得變剛度 隔震支座具有減震和抗拉的雙重效果。如圖19和圖20所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的 實(shí)施例9，實(shí)施例9與實(shí)施例8的區(qū)別在于，繞外支座2的外圍均勻設(shè)置有四個(gè)抗拉桿9，并 分別與上連接板3和下連接板4連接。外支座2外的抗拉桿9能進(jìn)一步增強(qiáng)變剛度隔震支 座的抗拉能力，保護(hù)其不被豎直方向的外力損壞。
實(shí)施例10-12是在實(shí)施例2-4的基礎(chǔ)上分別在外支座外設(shè)置多個(gè)抗拉桿而形成 的。如圖21和圖22所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例10，實(shí)施例10與實(shí)施例 2的區(qū)別在于，外支座2外設(shè)有多個(gè)抗拉桿9。如圖23和圖24所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例11，實(shí)施例11與實(shí)施例 3的區(qū)別在于，外支座2外設(shè)有多個(gè)抗拉桿9。如圖25和圖26所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實(shí)施例12，實(shí)施例12與實(shí)施例 4的區(qū)別在于，外支座2外設(shè)有多個(gè)抗拉桿9。實(shí)施例10-12中，所述抗拉桿9為四個(gè)，繞外支座2的外圍均勻設(shè)置，并分別與上 連接板3和下連接板4固定連接。鉛芯8和/或橫截面為環(huán)狀的鉛芯10能進(jìn)一步提高增 強(qiáng)變剛度隔震支座的阻尼力，提高其消耗能量的能力，同時(shí)抗拉桿9又能起到增強(qiáng)抗拉能 力的作用，使得變剛度隔震支座具有減震和抗拉的雙重效果。實(shí)施例2-12中的變剛度隔震支座在遇到外力時(shí)的工作過程與實(shí)施例1類似，只是 通過在內(nèi)支座中增設(shè)鉛芯8，增大了其在較小外力時(shí)的阻尼力；在外支座2內(nèi)增設(shè)橫截面為 環(huán)狀的鉛芯10，增大了其在較大外力時(shí)的阻尼力。本發(fā)明的變剛度隔震支座可以在受到較小載荷如風(fēng)載荷或者發(fā)生小地震時(shí)，通過 內(nèi)支座1提供較小的隔震、減震能力，在發(fā)生較大地震時(shí)，通過內(nèi)支座1和外支座2共同提 供較大的隔震、減震能力，可滿足中高層建筑不同情形下的隔震需求。應(yīng)用在建筑、橋梁工 程領(lǐng)域，能有效降低地震災(zāi)害的影響，保障生命財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)然，以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種變剛度隔震支座，包括上連接板、下連接板、設(shè)置在所述上連接板與所述下連接板之間的內(nèi)支座以及套設(shè)在所述內(nèi)支座外的外支座，所述內(nèi)支座和所述外支座之間留有空隙；其特征在于，所述內(nèi)支座的下端和所述外支座的下端均與所述下連接板固定連接；所述內(nèi)支座的上端與所述上連接板固定連接；所述外支座的上端通過摩擦型滑板與所述上連接板滑動(dòng)連接，其中所述摩擦型滑板包括上下貼合的上滑板與下滑板，所述上滑板與所述上連接板固定連接，所述下滑板與所述外支座的上端固定連接。
2.如權(quán)利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述內(nèi)支座中部安裝有鉛芯和/ 或所述外支座內(nèi)嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯。
3.如權(quán)利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述內(nèi)支座中部安裝有與所述 上連接板和所述下連接板連接的抗拉桿。
4.如權(quán)利要求3所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述外支座內(nèi)安裝有鉛芯環(huán)和/ 或繞所述外支座的外圍均勻設(shè)置有多個(gè)抗拉桿，所述多個(gè)抗拉桿均與所述上連接板和所述 下連接板連接。
5.如權(quán)利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，繞所述外支座的外圍均勻設(shè)置 有多個(gè)抗拉桿，所述多個(gè)抗拉桿均與所述上連接板和所述下連接板連接。
6.如權(quán)利要求5所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述內(nèi)支座中部安裝有鉛芯和/ 或所述外支座內(nèi)嵌套有橫截面為環(huán)狀的鉛芯。
7.如權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述多個(gè)抗拉桿為 四個(gè)或八個(gè)。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的變剛度隔震支座，其特征在于所述外支座為圓筒 狀，所述內(nèi)支座為圓柱狀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種變剛度隔震支座，包括上連接板、下連接板、設(shè)置在上連接板與下連接板之間的內(nèi)支座以及套設(shè)在內(nèi)支座外的外支座，內(nèi)支座和外支座之間留有空隙；內(nèi)支座的下端和外支座的下端均與下連接板固定連接，內(nèi)支座的上端與上連接板固定連接；外支座的上端通過摩擦型滑板與上連接板滑動(dòng)連接，其中摩擦型滑板包括上下貼合的上滑板與下滑板，上滑板與上連接板固定連接，下滑板與外支座的上端固定連接。本發(fā)明的變剛度隔震支座可以在發(fā)生較小地震時(shí)提供較小的隔震、減震能力，在發(fā)生較大地震時(shí)，提供較大的隔震、減震能力，可滿足中高層建筑不同情形下的隔震需求。應(yīng)用在建筑、橋梁工程領(lǐng)域，能有效降低地震災(zāi)害的影響，保障生命財(cái)產(chǎn)安全。
文檔編號(hào)E04B1/36GK101892629SQ20101022512
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者肖從真, 薛彥濤, 高杰 申請(qǐng)人:中國建筑科學(xué)研究院;建研科技股份有限公司