滑移隔震摆，包括上连接板、下连接板、下弧形滑轨和关节滑块，所述关节滑块下端设有与下弧形滑轨相匹配的第一弧面滑槽，所述下弧形滑轨的下端与下连接板相连接，其特征在于：还包括一个上弧形滑轨，所述上弧形滑轨与下弧形滑轨成十字交错方向设置，所述关节滑块的上端设有与上弧形滑轨相匹配的第二弧面滑槽，所述上弧形滑轨的上端部与上连接板相连接。本发明专利技术隔震减震性能优良，可有效过滤掉地表任意方向传来的地震振动能量，阻断或减轻地震的破坏力，并可自动复位，可解决高烈度区中高层隔震建筑隔震层水平位移大、易出现超规范拉应力的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于中高层建筑隔离地震振动能量损害的隔震装置，尤其是一种滑移隔震摆结构。
技术介绍
地震给人类生命财产带来极大的危害，到目前为止，全世界都无法对地震作出确切的预报，所以怎样做好防震、抗震是摆在全世界人民面前的重要课题。现有隔震技术有采用叠层橡胶隔震支座、钢珠盘隔震器、FPS摩擦滑移摆隔震支座等结构方式，其原理是在建筑物底部设置水平柔性的隔震装置，是软化结构，降低刚度，从而延长结构的自振周期，过滤掉地震振动能量（50%～90%）的高频振动成分，使上部建筑物的地震反应降低到最低程度，即达到“隔震消能”的目的，使建筑物即使在强烈地震作用下也能够保证安然无恙。FPS摩擦摆隔震装置技术是开发应用较早的隔震技术之一，受到国内外许多学者的重视，作为传统平面滑动系统的改进，摩擦摆系统特有的圆弧滑动面使其具有自复位功能，无需附设阻尼向心机构，其在实际应用中具有简单易行，造价低廉，不易出现共振等优点。当上部建筑较高时（超过40米），尤其当上部结构高宽比较大时（大于3.0），由于在地震作用下上部结构的扭转及摇晃作用，使得隔震层角部支座或底部隔震支座密集布置区通常会出现较大拉应力，这种作用可能是造成建筑物破坏的主要因素，这是抗震建筑设计规范所不允许的。这就使得目前在多层建筑隔震中广泛应用的叠层橡胶隔震支座、FPS摩擦滑移摆隔震支座在高层建筑隔震中的应用受到极大限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在于提供一种滑移隔震摆，其隔震减震性能优良，可有效过滤掉地表任意方向传来的地震振动能量，阻断或减轻地震的破坏力，并可自动复位，可解决高烈度区中高层隔震建筑隔震层水平位移大、易出现超规范拉应力的问题。本专利技术采用如下技术方案：包括上连接板、下连接板、下弧形滑轨和关节滑块，所述关节滑块下端设有与下弧形滑轨相匹配的第一弧面滑槽，所述下弧形滑轨的下端与下连接板相连接，其特征在于：还包括一个上弧形滑轨，所述上弧形滑轨与下弧形滑轨成十字交错方向设置，所述关节滑块的上端设有与上弧形滑轨相匹配的第二弧面滑槽，所述上弧形滑轨的上端部与上连接板相连接。其原理是：本专利技术装置设置于下部结构基础与上部建筑主体结构之间，地震振动能量传来时，下部的结构基础和与上部的主体结构之间产生相对位移，当上部结构在地震作用下发生水平位移时，关节滑块随着上部结构的运动离开原始平衡位置，同时使隔震层以上结构产生沿下弧形滑轨弧面的轻微向上运动，向上的重力和水平向摩擦力共同做功消耗地震能量；当地震作用结束时，上部结构在重力荷载作用下，沿隔震摆双向正交滑道自动复位，回到原始平衡位置，从而减轻上部结构的绝对加速度地震反应，即降低上部结构各层地震剪力反应，减小上部结构各层地震层间变形反应，达到大大提高上部结构地震安全冗余度的目的。一种改进是所述关节滑块设有上下两对反扣机构。这种机构是为克服传统滑移摩擦摆隔震系统不能承受竖向拉力的缺点，上弧形滑轨、下弧形滑轨通过上连接板、下连接板分别与上部主体结构及下部基础相联接，通过关节滑块的连接，上弧形滑轨与下弧形滑轨可双向正交运动，关节滑块翼缘设置有上下正交的凹形结构的两对反扣机构（每一对左右对称设置），两对反扣机构分别与上弧形滑轨、下弧形滑轨相匹配，反扣机构既可保证结构上部在空间地震动作用下的空间运动，又可保证隔震体系在地震作用下稳定工作，达到抵抗由于上部结构大震作用下发生“弯曲变形”使结构边缘或角部隔震摆支座内可能产生较大“提离”拉力的目的。如果在空间地震动作用下隔震层以上结构产生较大倾覆力矩，在隔震层边缘或角部支座内产生向上的“提离”拉力，则关节滑块与上下两个滑轨之间的反扣机构开始发挥作用，使隔震摆的上下两个连接板之间产生拉力但不发生竖向位移，保证上部结构不会发生左右晃动，确保上部结构的倾覆稳定性，有效克服现有隔震摆装置无法承受较大拉力的缺点。具体工程应用时，可根据具有不同地震反应特点的上部结构针对性地设计上下弧形滑轨的弧度和关节滑块上下弧形表面的曲率，并控制关节滑块表面与弧形滑轨之间的摩擦系数，使减隔震效果达到最佳。另一种改进是，所述关节滑块的上下两个工作面覆有一层聚四氟乙烯复合层。这种结构具有自润滑能力高、耐磨性好、抗压强度高、使用寿命长等优点。还有一种改进是，所述上弧形滑轨的水平方向两端设有第一限位挡板，所述下弧形滑轨的水平方向两端设有第二限位挡板。设置这种结构目的在于防止发生罕遇地震作用下隔震系统失效，设计时通过设置上下弧形滑轨两端设置限位挡板，来实现在罕遇地震作用下的安全运行。为进一步证明本专利技术滑移隔震摆的可行性，我们对结构自振特性进行了试验检测。自振周期是结构的动力特性之一，它的大小与结构所受的动力激励无关，只取决于结构的质量及刚度。结构的振型与自振周期对于结构的动力分析有非常重要的影响。以下为振动台试验获得的非隔震结构和本专利技术滑移摆隔震结构两种情况下的结构自振动特性。表1非隔震结构和高强抗拉滑移摆隔震结构自振周期（S）非隔震结构的自振周期非常短，说明结构的刚度非常大，这就使结构的地震加速度反应与基底输入加速度其本相同。高强抗拉滑移摆隔震结构，其水平向周期为2.56301S，竖向周期为0.91534S有效的避开了卓越周期，极大减小了结构发生共振的可能，从而有效降低结构地震反应。振动台试验结果对比振动台试验时，非隔震结构地震加速度反应与基底输入加速度其本相同，高强抗拉滑移摆隔震结构能有效的减少结构的加速度反应。表2高强抗拉滑移摆隔震结构顶层加速度反应峰值从上述实验结果可看出高强抗拉滑移摆隔震支座具有十分优良的隔震效果。高强抗拉滑移摆隔震体系的水平向加速度可控制在地面输入水平加速度的25%以内，高强抗拉滑移摆隔震体系的竖向加速度可控制在地面输入竖向加速度的50%以内。隔震层的水平位移反应表3高强抗拉滑移摆隔震结构隔震层位移反应峰值从上表可以看出隔震支座水平向最大位移为591.1mm，竖向最大位移为54.82mm，据此可以为高强抗拉滑移摆隔震支座的尺寸设计提供理论依据。高强抗拉滑移摆隔震结构抗倾覆稳定性分析以最不利的上部结构为浮放佛塔为例检验高强抗拉滑移摆隔震结构的抗倾覆稳定性。如果该类结构安全，则可保证其他类结构的地震安全。结构采用滑动隔震后，整个上部结构体系处于浮搁在基座滑动层之上的状态，佛塔层与层之间也没有竖向约束，在地震中抵抗倾覆力矩，只能依靠自身的有效重量来提供，对于粗矮的结构，一般自身提供的稳定力矩足以抗倾覆，而对于细高的结构，它们自身的重力稳定力矩本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种滑移隔震摆，包括上连接板、下连接板、下弧形滑轨和关节滑块，所述关节滑块下端设有与下弧形滑轨相匹配的第一弧面滑槽，所述下弧形滑轨的下端与下连接板相连接，其特征在于：还包括一个上弧形滑轨，所述上弧形滑轨与下弧形滑轨成十字交错方向设置，所述关节滑块的上端设有与上弧形滑轨相匹配的第二弧面滑槽，所述上弧形滑轨的上端部与上连接板相连接。
【技术特征摘要】
1.一种滑移隔震摆，包括上连接板、下连接板、下弧形滑轨和关节滑块，所述关节滑块
下端设有与下弧形滑轨相匹配的第一弧面滑槽，所述下弧形滑轨的下端与下连接板相连
接，其特征在于：还包括一个上弧形滑轨，所述上弧形滑轨与下弧形滑轨成十字交错方向设
置，所述关节滑块的上端设有与上弧形滑轨相匹配的第二弧面滑槽，所述上弧形滑轨的上
端部与上连接板相连接。
2....
【专利技术属性】
技术研发人员：徐志刚，张竟荣，王宗策，
申请(专利权)人：徐志刚，四川信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川;51
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