7] 圖3為本實用新型的大震與小震剛度切換減震球型支座的沿中支架切開后的俯視 剖面圖；
[0028] 圖4為本實用新型的大震與小震剛度切換減震球型支座的限位銷的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖，通過具體實施例，進一步闡述本實用新型。
[0030] 圖1為本實用新型的減震球型支座的封裝圖。
[0031] 如圖2所示，本實施例的減震球型支座包括:上座板1、上支座墊板2、上平面滑板3、 球冠襯板4、球面滑板5、中支架6、內(nèi)位移箱7、連接墊板8、減震板簧9、下支座墊板10、下平 面滑板11、外位移箱12和限位銷13;其中，上座板1的底部具有空腔，為中心對稱的結(jié)構(gòu);在 上座板的空腔內(nèi)，上支座墊板2將上平面滑板3與上座板1連接，球冠襯板4的頂部具有凹槽， 上平面滑板3鑲嵌在凹槽內(nèi)；中支架6包括上部的中心對稱的支柱和底部的長方體的底座， 支柱的頂部具有與球冠襯板的形狀相對應(yīng)的凹面，通過球面滑板5將球冠襯板與中支架連 接；中支架6的支柱頂端邊緣具有凸起，卡在上座板1的空腔內(nèi)；中支架6的底座通過下支座 墊板10和下平面滑板11連接在外位移箱12內(nèi)；中支架6的底座、內(nèi)位移箱和外位移箱均為 關(guān)于X軸對稱并且關(guān)于y軸對稱的結(jié)構(gòu)，在沿X軸方向上，內(nèi)位移箱與中支架的底座之間具 有空隙，在中支架的底座上沿X軸方向的兩端分別設(shè)置減震板簧9，內(nèi)位移箱7與外位移箱 12之間沒有空隙，二者通過連接墊板8連接;在沿y軸方向上，內(nèi)位移箱7與中支架6之間沒 有空隙，內(nèi)位移箱7與外位移箱12之間具有空隙，在內(nèi)位移箱沿y軸方向的兩端外側(cè)分別 設(shè)置減震板簧9;中支架6的底座沿y軸方向的兩端分別超出支柱分別形成凸起，在兩端的凸 起中分別設(shè)置有2個或3個平行于z軸的圓孔，在下平滑板11和外位移箱12與圓孔相對應(yīng)的 位置分別設(shè)置有通孔和凹槽;在圓孔、通孔和凹槽中嵌入限位銷13,從而在兩端各對稱地設(shè) 置2個或3個限位銷，共4個或6個限位銷。上支座墊板2、連接墊板8和下支座墊板10采用不銹 鋼。上平面滑板3、球面滑板5和下平面滑板11采用聚四氟乙烯。
[0032] 如圖3所示，中支架能夠?qū)崿F(xiàn)X方向和y方向兩個方向的平動和各方向的轉(zhuǎn)動，通過 減震板簧實現(xiàn)彈性支承，從而將地震產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換為勢能，減小結(jié)構(gòu)受到的地震力。
[0033] 圖4為限位銷的局部放大圖，限位銷13上對應(yīng)中支架6與下平滑板11的界面處設(shè)置 有一圈缺口，形成薄弱面。
[0034] 當震動小于預(yù)先設(shè)定的水平地震力閾值時，限位銷相當于保險裝置，處于閉合狀 態(tài)，將中支架與外位移箱的相對位置固定；當?shù)卣鸢l(fā)生且側(cè)向力超過水平地震力閾值時，限 位銷沿薄弱面被剪斷，保險裝置被打開，限位約束被解除，上平面滑板、下平面滑板和球面 滑板可自由滑動，中支架可實現(xiàn)X方向和y方向兩個方向的平動和各方向的轉(zhuǎn)動，成為彈性 支承，從而將地震產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換為勢能，減小結(jié)構(gòu)受到的地震力；同時，在滑移過程中，摩 擦阻力又消耗一部分地震能量，使得結(jié)構(gòu)的受力更加合理，保護結(jié)構(gòu)的安全，延長了結(jié)構(gòu)周 期，達到減震的效果。
[0035] 在具體工程中運用時，設(shè)計參數(shù)(包括尺寸、承載力、X向、Y向的剛度值等）要視具 體情況而定，表1給出建議剛度設(shè)計值的范圍：
[0036] 表1大震與小震剛度切換減震球型支座的建議剛度設(shè)計值(單位:kN/m)
[0038]最后需要注意的是，公布實施例的目的在于幫助進一步理解本實用新型，但是本 領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種 替換和修改都是可能的。因此，本實用新型不應(yīng)局限于實施例所公開的內(nèi)容，本實用新型要 求保護的范圍以權(quán)利要求書界定的范圍為準。
【主權(quán)項】
1. 一種大震與小震剛度切換減震球型支座，其特征在于，所述減震球型支座包括:上座 板、上支座墊板、上平面滑板、球冠襯板、球面滑板、中支架、下支座墊板、內(nèi)位移箱、減震板 簧、下平面滑板、外位移箱、連接墊板和限位銷;其中，所述上座板的底部具有空腔，為中心 對稱的結(jié)構(gòu);在上座板的空腔內(nèi)，依次疊放有上支座墊板、上平面滑板和球冠襯板，所述球 冠襯板的頂部具有凹槽，上平面滑板鑲嵌在凹槽內(nèi)；所述中支架包括上部的中心對稱的支 柱和底部的長方體的底座，支柱的頂部具有與球冠襯板的形狀相對應(yīng)的凹面，通過球面滑 板將球冠襯板與中支架連接；中支架的頂端邊緣具有凸起，卡在上座板的空腔內(nèi)；所述中支 架的底座通過下支座墊板和下平面滑板連接在外位移箱內(nèi)；所述中支架的底座、內(nèi)位移箱 和外位移箱均為雙軸對稱的結(jié)構(gòu)，即關(guān)于X軸對稱并且關(guān)于y軸對稱的結(jié)構(gòu)；在沿X軸方向 上，內(nèi)位移箱與中支架的底座之間具有空隙，在中支架的底座沿X軸方向的兩端分別設(shè)置減 震板簧，內(nèi)位移箱與外位移箱之間沒有空隙，二者通過連接墊板連接;在沿y軸方向上，內(nèi)位 移箱與中支架的底座之間沒有空隙，內(nèi)位移箱與外位移箱之間具有空隙，在內(nèi)位移箱沿y軸 方向的兩端外側(cè)分別設(shè)置減震板簧;所述中支架的底座沿y軸方向的兩端分別超出支柱形 成凸起，在兩端的凸起中分別設(shè)置有多個平行于z軸的圓孔，在下平面滑板和外位移箱與圓 孔相對應(yīng)的位置分別設(shè)置有通孔和凹槽;多個限位銷設(shè)置在圓孔、通孔和凹槽中，從而限位 銷嵌入中支架和外位移箱中。2. 如權(quán)利要求1所述的減震球型支座，其特征在于，在中支架的底座與外位移箱中嵌入 限位銷，兩端各對稱地設(shè)置兩個以上的限位銷，限位銷的總數(shù)為n，n為2 4的偶數(shù)。3. 如權(quán)利要求1所述的減震球型支座，其特征在于，所述限位銷上對應(yīng)中支架與下平面 滑板的界面處設(shè)置有一圈缺口，形成薄弱面。4. 如權(quán)利要求1所述的減震球型支座，其特征在于，所述限位銷的尺寸滿足： 4F ?χ - --, ?2 = l.lSdx 、m[fv 其中，F(xiàn)為水平地震力閾值，單位為N;n為限位銷的總數(shù)，n為2 4的偶數(shù);fv為限位銷的材 料的剪切強度標準值，單位為MPa，cU為限位銷的薄弱面的直徑，單位為mm，d2為限位銷的直 徑，單位為mm。5. 如權(quán)利要求1所述的減震球型支座，其特征在于，所述限位銷的截面為圓形。6. 如權(quán)利要求1所述的減震球型支座，其特征在于，所述限位銷采用50碳結(jié)鋼。7. 如權(quán)利要求1所述的減震球型支座，其特征在于，所述內(nèi)位移箱具有四面圍成一圈的 側(cè)壁，內(nèi)位移箱在沿X軸方向上相對的一對側(cè)壁的底部具有向外的凸起，與外位移箱的一對 側(cè)壁的頂部沿X軸方向具有向內(nèi)的凸起通過連接墊板連接;所述內(nèi)位移箱在沿y軸方向上 相對的一對側(cè)壁的頂部具有向內(nèi)的凸起，與中支架的底部沿y軸方向的兩端具有向外的凸 起通過連接墊板連接。8. 如權(quán)利要求1所述的減震球型支座，其特征在于，所述減震板簧通過螺栓固定在中支 架沿X軸方向的兩端，或者內(nèi)位移箱沿y方向的兩端外側(cè)。9. 如權(quán)利要求1所述的減震球型支座，其特征在于，所述減震球型支座，沿X軸的剛度設(shè) 計值在3000~5500之間；沿y軸的剛度設(shè)計值在1000~6500之間。
【專利摘要】本實用新型公開了一種大震與小震剛度切換減震球型支座，所述減震球型支座包括：上座板、上支座墊板、上平面滑板、球冠襯板、球面滑板、中支架、下支座墊板、內(nèi)位移箱、減震板簧、下平面滑板、外位移箱、連接墊板和限位銷；其中，所述上座板的底部具有空腔，為中心對稱的結(jié)構(gòu)；在上座板的空腔內(nèi)，依次疊放有上支座墊板、上平面滑板和球冠襯板，實現(xiàn)了球型支座在小震與大震條件下的剛度切換，能夠顯著減小大震作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，具有結(jié)構(gòu)簡單、抗震性能穩(wěn)定、可靠、耐久等特點。
【IPC分類】E04B1/36, E04B1/98
【公開號】CN205134538
【申請?zhí)枴緾N201520925226
【發(fā)明人】羿生鉆, 姜宇韜, 薛麗波, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】中鐵城建集團北京工程有限公司, 楊維國, 羿生鉆, 姜宇韜, 薛麗波
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月19日...