一种可抗拉的滑动隔震支座的设计方法技术

本发明专利技术提供了一种可抗拉的滑动隔震支座的设计方法，其中可抗拉的滑动隔震支座，由上而下依次包括上导轨、滑块和下导轨；所述滑块包括与上导轨滑动连接的上滑块、与下导轨滑动连接的下滑块和橡胶中间夹层，上滑块、橡胶中间夹层和下滑块通过连接件连接；所述上滑块顶部沿其长度方向有一条X向滑槽；所述下滑块底部沿其长度方向有一条Y向滑槽；所述橡胶中间夹层连接在上滑块与下滑块之间、交接位置处，橡胶中间夹层的厚度为6～12mm。本发明专利技术解决了传统的隔震支座隔震层刚度大，减震效果差，结构竖向抗拉力及结构抗倾覆能力差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及减隔震
，特别是一种用于建筑隔震领域竖向抗拉的滑动隔震装置及其设计方法。
技术介绍
随着隔震技术的发展，隔震技术因其能够大幅减小上部结构的地震作用、减小主要结构构件的尺寸的特点，被推广运用于高层建筑尤其是住宅建筑中已经成为一种趋势。在高宽比较大的隔震结构中，采用纯橡胶隔震支座有时难以达到最优的减震效果；同时在高烈度区，还容易发生边缘隔震支座受拉的现象，而橡胶隔震支座本身的抗拉能力很弱，存在一定的安全隐患。另一方面，现有技术采用的是滚珠滑轨，支座的受压承载力有限，且支座由全钢组成，竖向刚度很大，容易分配到较大比例的竖向力，更加不利；若隔震建筑设计位移较大，则支座本身的尺寸会很大，不容易设计和应用；设计中没有考虑受弯情况，一旦受弯可能会出现摩擦力大大增加，或是不可预测的破坏。
技术实现思路
本专利技术涉及一种可抗拉的滑动隔震支座及其设计方法，要解决传统的隔震支座隔震层刚度大，减震效果差，结构竖向抗拉力及结构抗倾覆能力差的技术问题。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案。一种可抗拉的滑动隔震支座，由上而下依次包括上导轨、滑块和下导轨；所述滑块包括与上导轨滑动连接的上滑块、与下导轨滑动连接的下滑块和橡胶中间夹层，上滑块、橡胶中间夹层和下滑块通过连接件连接；所述上滑块顶部沿其长度方向有一条X向滑槽；所述下滑块底部沿其长度方向有一条Y向滑槽；所述橡胶中间夹层连接在上滑块与下滑块之间、交接位置处，橡胶中间夹层的厚度为6~12mm。优选的，所述上导轨固定连接在上支墩底部；所述下导轨固定连接在下支墩顶部；所述滑块连接在上导轨与下导轨的十字交点位置处。优选的，所述上导轨的两个竖向侧面、沿其长轴分别设有通长凹槽一；所述X向滑槽两个竖向侧面分别设有与通长凹槽一对应的通长凸起一，所述通长凸起一与通长凹槽一之间设有滚柱。优选的，所述下导轨的两个竖向侧面、沿其长轴分别设有通长凹槽二；所述Y向滑槽两个竖向侧面分别设有与通长凹槽二对应的通长凸起二，所述通长凸起二与通长凹槽二之间也设有滚柱。优选的，所述通长凹槽一的横截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜边和下斜边，所述上斜边与下斜边之间的夹角为75°～90°度所述通长凹槽二的横截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜边和下斜边，所述上斜边与下斜边之间的夹角为75°～90°。优选的，所述上滑块截面上、位于X向滑槽两侧，沿其长度方向设有滚柱循环运动的孔道；所述下滑块截面上、位于Y向滑槽两侧，沿其长度方向也设有滚柱循环运动的孔道。优选的，所述上导轨和下导轨上、沿其长轴方向均间隔设有一排穿过螺栓竖向通孔。一种可抗拉的滑动隔震支座的设计方法，包括步骤如下。步骤一，结构设计条件的确认；包含隔震支座在结构中所处的位置的确认以及结构抗震设防等级的确认。步骤二，分析整体结构在准永久荷载组合下的支座受力情况，确定支座的竖向刚度。步骤三，根据确定步骤二中的受力分析结果对支座进行设计，包括对上滑块、下滑块尺寸进行选择及对橡胶中间夹层进行设计；其中，对橡胶中间夹层设计；包括根据橡胶中间夹层的竖向刚度设计方法，对橡胶中间夹层的平面尺寸以及厚度的设计。步骤四，计算支座在罕遇地震作用下所受的竖向拉力FE和竖向压力Fc以及滑块的竖向承载力R1以及夹层橡胶的竖向承载力R2，判断步骤三中设计支座的安全性。步骤五，根据步骤四的验算结果对橡胶中间夹层的平面尺寸以及厚度进行调整。步骤六，直至步骤四验算结果为安全。步骤七，计算支座在罕遇地震作用下的位移，对上导轨、下导轨进行长度设计，至此设计完毕。优选的，步骤二中对上滑块、下滑块尺寸进行选择的方法具体为，首先根据隔震支座在罕遇地震作用下的竖向承载力，选取滑块形状及尺寸；再对该滑块竖向承载力进行验算，调整滑块尺寸使其满足竖向承载力要求。优选的，步骤二中对上导轨、下导轨的长度设计的方法具体为，计算结构在罕遇地震作用下在X向或者Y向上的最大位移D，导轨滑动长度取1.2D。步骤四中，具体判断方法为若R1≥1.2FE且R2≥1.2FE，则安全；否则不安全。与现有技术相比本专利技术具有以下特点和有益效果。1、本专利技术的支座能够替代一部分橡胶隔震支座，减小隔震层刚度，从而提高减震效果；同时可以将其布置在结构边缘，保证支座受拉时的结构安全性。2、本专利技术在通长凸起一与通长凹槽一之间设有滚柱9，大大降低导轨与滑块之间的的运动摩擦阻力。3、本专利技术上、下滑块之间采用连接件连接，能够提供较大的竖向拉力。4、本专利技术在上、下滑块之间设置橡胶中间夹层，能够调整支座竖向刚度，保证支座之间有合理的内力重分布和支座分担的竖向压力不至于过大；同时橡胶中间夹层具有一定的转动能力，防止出现不可预测的破坏。5、采用滚柱作为滑轨的滚动原件，支座竖向承载力大大提升；并且结构支座本身尺寸不随设计位移的增大而增大，只需加长轨道即可。附图说明图1为本专利技术的剖面示意图。图2为本专利技术的平面示意图。图3为本专利技术中下滑块和下导轨之间设置滚柱的结构示意图。图4为本专利技术连接在上支墩与下支墩之间的结构示意图。图5为本专利技术中下导轨的结构示意图。附图标记：1―上导轨、2―上滑块、3―橡胶中间夹层、4―下滑块、5―下导轨、6―第一连接螺栓、7―连接件、8―第三连接螺栓、9―滚柱、10―孔道、11―上支墩、12―下支墩、α―上斜边与下斜边之间的夹角。具体实施方式一种可抗拉的建筑用滑动隔震支座由上滑块2、下滑块4、上导轨1、下导轨5、橡胶中间夹层3以及连接件7组成。本实施例中，其各部分的组成以及作用如下。上、下导轨分别与上支墩11和下支墩12连接，上支墩11和下支墩12连接位置处有相应的结构预留螺孔。连接件7将上、下滑块、橡胶中间夹层3连接到一起，使支座成为一个整体。橡胶中间夹层3可以调节支座的竖向刚度，同时提供一定的弯曲变形能力。滑块与导轨之间采用滚柱9作为滚动元件，有效提高了支座的承载能力，同时上斜边与下斜边之间的夹角α的范围为75～90度，能够保证支座在各个方向上的受力性能都接近，提供较大的抗拉能力。如图1-4所示，这种可抗拉的滑动隔震支座，由上而下依次包括上导轨1、滑块和下导轨5；所述滑块包括与上导轨1滑动连接的上滑块2、与下导轨5滑动连接的下滑块4和橡胶中间夹层3，上滑块2、橡胶中间夹层3和下滑块4通过连接件7连接；所述上滑块2顶部沿其长度方向有一条X向滑槽；所述下滑块4底部沿其长度方向有一条Y向滑槽；所述橡胶中间夹层3连接在上滑块2与下滑块4之间、交接位置处，橡胶中间夹层3的厚度范围为6～12mm。本实施例中，所述连接件7为连接螺栓。本实施例中，所述上导轨1固定连接在上支墩11底部；所述下导轨5固定连接在下支墩12顶部；所述滑块连接在上导轨1与下导轨5的十字交点位置处。本实施例中，所述上导轨1的两个竖向侧面、沿其长轴分别设有通长凹槽一；所述X向滑槽两个竖向侧面分别设有与通长凹槽一对应的通长凸起一，所述通长凸起一与通长凹槽一之间设有滚柱9。本实施例中，所述下导轨5的两个竖向侧面、沿其长轴分别设有通长凹槽二；所述Y向滑槽两个竖向侧面分别设有与通长凹槽二对应的通长凸起二，所述通长凸起二与通长凹槽二之间也设有滚柱9。本实施例中，所述通长凹槽一的横截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜边和下斜边，所述上斜边与下斜边之间的夹角α为90°；所述通长凹槽二的横截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可抗拉的滑动隔震支座，由上而下依次包括上导轨（1）、滑块和下导轨（5）；其特征在于：所述滑块包括与上导轨（1）滑动连接的上滑块（2）、与下导轨（5）滑动连接的下滑块（4）和橡胶中间夹层（3），上滑块（2）、橡胶中间夹层（3）和下滑块（4）通过连接件（7）连接；所述上滑块（2）顶部沿其长度方向有一条X向滑槽；所述下滑块（4）底部沿其长度方向有一条Y向滑槽；所述橡胶中间夹层（3）连接在上滑块（2）与下滑块（4）之间、交接位置处，橡胶中间夹层（3）的厚度6~12mm。

【技术特征摘要】
1.一种可抗拉的滑动隔震支座，由上而下依次包括上导轨（1）、滑块和下导轨（5）；其特征在于：所述滑块包括与上导轨（1）滑动连接的上滑块（2）、与下导轨（5）滑动连接的下滑块（4）和橡胶中间夹层（3），上滑块（2）、橡胶中间夹层（3）和下滑块（4）通过连接件（7）连接；所述上滑块（2）顶部沿其长度方向有一条X向滑槽；所述下滑块（4）底部沿其长度方向有一条Y向滑槽；所述橡胶中间夹层（3）连接在上滑块（2）与下滑块（4）之间、交接位置处，橡胶中间夹层（3）的厚度6~12mm。2.根据权利要求1所述一种可抗拉的滑动隔震支座，其特征在于：所述上导轨（1）固定连接在上支墩（11）底部；所述下导轨（5）固定连接在下支墩（12）顶部；所述滑块连接在上导轨（1）与下导轨（5）的十字交点位置处。3.根据权利要求2所述一种可抗拉的滑动隔震支座，其特征在于：所述上导轨（1）的两个竖向侧面、沿其长轴分别设有通长凹槽一；所述X向滑槽两个竖向侧面分别设有与通长凹槽一对应的通长凸起一，所述通长凸起一与通长凹槽一之间设有滚柱（9）。4.根据权利要求3所述一种可抗拉的滑动隔震支座，其特征在于：所述下导轨（5）的两个竖向侧面、沿其长轴分别设有通长凹槽二；所述Y向滑槽两个竖向侧面分别设有与通长凹槽二对应的通长凸起二，所述通长凸起二与通长凹槽二之间也设有滚柱（9）。5.根据权利要求4所述一种可抗拉的滑动隔震支座，其特征在于：所述通长凹槽一的横截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜边和下斜边，所述上斜边与下斜边之间的夹角（α）为75°～90°；所述通长凹槽二的横截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜边和下斜边，所述上斜边与下斜边之间的夹角（α）为75°～90°。6.根据权利要求5所述一种可抗拉的滑动隔震支座，其特征在于：所述上滑块（2）截面上、位于X向滑槽两侧，沿其长度方向设有滚柱（9）循环运动的孔道（10）；所述下滑块（4）截面上、位于Y向滑槽两侧，沿其长度方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓烜，雷远德，杜志超，高晓明，曾德民，蒋航军，王伟凤，李进波，
申请(专利权)人：中国建筑标准设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11