一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座制造技术

本实用新型专利技术属于减震隔震技术领域，涉及一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座。包括上端板、下端板以及设置在上端板和下端板之间的连接板，上端板和连接板之间设置有竖向地震能量耗散装置，竖向地震能量耗散装置包括摩擦外壳、O型钢板和弧形板，O型钢板与摩擦外壳、弧形板固定连接，摩擦外壳内设置有固定块，摩擦外壳和固定块之间设置有磁致伸缩棒，摩擦外壳和固定块分别与上端板和连接板固定连接，弧形板的上端通过SMA丝与上端板固定连接，弧形板的下端与连接板固定连接，连接板和下端板之间设置有压电陶瓷块，且连接板和下端板之间通过SMA绞线固定连接。采用本实用新型专利技术可以耗散竖向和水平地震能量，并且实现了竖向阻尼可调。并且实现了竖向阻尼可调。并且实现了竖向阻尼可调。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座


[0001]本技术属于减震隔震
，具体涉及一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座。

技术介绍

[0002]随着国家大力发展减震隔震技术，隔震建筑数量逐年增加，打破了传统的依靠结构自身刚度抵御地震作用的观念，通过在结构基础或楼层内加设耗能装置以形成隔震层的方式消耗地震能量，减小地震作用对结构的破坏。目前使用较广的隔震支座具有良好的初始刚度，在地震过程中可提供较好的耗能能力。但是传统的隔震支座通常忽略了竖向地震作用对结构的严重破坏，竖向隔震效果不佳。同时，传统隔震支座采用被动控制技术，在强震作用下会产生较大的残余变形，难以充分发挥隔震支座的使用功能，增加了结构与支座震后修复的费用，经济性较差。
[0003]智能材料作为一种新兴的多功能材料，现已成为土木工程结构振动控制领域的研究热点，有着广泛的应用前景。形状记忆合金材料(SMA)具有形状记忆、相变超弹性和高阻尼特性，可为耗能装置提供复位能力，压电陶瓷材料电致变形响应快，可实时调节控制力，将两者结合应用具有良好的互补优势。
[0004]应用较广泛的隔震支座通常为摩擦型隔震支座，其阻尼大多不可调节，且对于地震可能产生的扭转作用耗能不佳。因此，研制一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座，具有非常重要的工程应用价值。

技术实现思路

[0005]本技术为解决传统的隔震支座竖向隔震效果不佳、在强震作用下会产生较大的残余变形，难以充分发挥隔震支座的使用功能，以及阻尼大多不可调节的问题，提出一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座。采用本技术可以耗散竖向和水平地震能量，并且实现了竖向阻尼可调。
[0006]为了实现上述目的，本技术的技术方案是：
[0007]一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座，包括上端板、下端板以及设置在上端板和下端板之间的连接板，上端板和连接板之间设置有竖向地震能量耗散装置，所述竖向地震能量耗散装置包括摩擦外壳、O型钢板和弧形板，所述O型钢板与摩擦外壳、弧形板固定连接，其中，所述摩擦外壳位于上端板下方中心处，所述O型钢板位于摩擦外壳外周，弧形板位于O型钢板外侧且弧形板与O型钢板一一对应设置；所述摩擦外壳内设置有固定块，摩擦外壳和固定块之间设置有磁致伸缩棒，通过磁致伸缩棒长度变化可调节竖向阻尼作用以消耗不同震级的能量，摩擦外壳与上端板固定连接，具体的，摩擦外壳与上端板刚性焊接，固定块与连接板固定连接，具体为焊接。所述弧形板的上端通过SMA丝与上端板固定连接，弧形板的下端与连接板固定连接。SMA丝与上端板的固定连接提供竖向地震作用后的复位功能。连接板和下端板之间设置有压电陶瓷块，且连接板和下端板之间通过SMA绞线固定连
接。
[0008]在进一步的优化方案中，所述上端板的下方还固定设置有高阻尼垫块。
[0009]在进一步的优化方案中，O型钢板通过两侧端板分别与摩擦外壳、弧形板固定连接。
[0010]在进一步的优化方案中，所述摩擦外壳的内侧壁上开设置有安装槽，摩擦外壳的内侧壁设置有四氟乙烯层，该四氟乙烯层位于摩擦外壳的安装槽的外周；所述固定块上也开设有安装槽，所述磁致伸缩棒的一端设置在摩擦外壳的安装槽中、另一端设置在固定块的安装槽中。
[0011]更进一步的，所述磁致伸缩棒两端均设置有垫片。
[0012]在进一步的优化方案中，所述连接板包括上连接板和下连接板，所述上连接板的边缘处周向开设有摩擦球槽，上连接板上还开设有限位孔，所述下连接板的边缘处向内弯折形成扣合件，所述扣合件与摩擦球槽之间的空隙中填充有摩擦球，下连接板上还设置有限位板，所述限位板与限位孔一一对应设置。
[0013]在进一步的优化方案中，所述连接板的底部设置有T型连接件，下端板的上方设置有U型连接件，T型连接件和U型连接件之间连接有SMA绞线。为了进一步优化该结构，T型连接件和U型连接件的竖直部均开设有连接孔，SMA绞线的两端分别穿过T型连接件和U型连接件上的连接孔。
[0014]在进一步的优化方案中，压电陶瓷块和连接板、下端板之间均设置有垫片。
[0015]本技术的有益效果为：
[0016]地震时，本技术通过O型钢板的抗剪能力与塑性变形能力、磁致伸缩棒与高强摩擦外壳的摩擦及SMA丝的拉伸与压缩耗散竖向地震能量，通过压电陶瓷块与连接板之间的摩擦及SMA绞线的拉伸与压缩耗散水平地震能量。另外，利用压电陶瓷材料制成的磁致伸缩棒实现隔震支座的竖向阻尼可调。震后由形状记忆合金材料（SMA）提供隔震支座的复位能力。
[0017]更进一步的，通过摩擦球在摩擦球槽的转动可抵抗部分地震能量使结构产生的扭转破坏；并通过高阻尼垫块防止隔震支座产生过大位移，保护装置。
附图说明
[0018]图1为本技术一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座的结构示意图一。
[0019]图2为本技术一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座的结构示意图二。
[0020]图3为本技术的摩擦外壳、固定块和磁致伸缩棒的结构示意图（图中未示出摩擦外壳的内侧壁以及摩擦外壳的安装槽）。
[0021]图4为本技术的摩擦外壳的结构示意图。
[0022]图5为本技术的下连接板、连接件和下端板的结构示意图。
[0023]图6为本技术的连接件和SMA绞线的结构示意图。
[0024]图7为上连接板、下连接板和摩擦球的结构示意图。
[0025]图8为本技术的上连接板和下连接板的结构示意图。
[0026]附图中标号，1为O型钢板，2为高阻尼垫块，3为摩擦外壳，4为SMA丝，5为弧形板，6为固定块，7为摩擦球，8为连接件，9为SMA绞线，10为压电陶瓷块，11为上连接板，111为摩擦
球槽，112为限位孔，12为下连接板，121为限位板，13为磁致伸缩棒，14为上端板，15为下端板。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明：
[0028]如图1～图8所示，本实施例的可调节竖向阻尼的的自复位多向隔震支座，包括上端板14、下端板15以及设置在上端板14和下端板15之间的连接板，所述上端板14与下端板15上均设置螺栓孔，可与结构基础或柱顶连接，便于施工或更换。
[0029]所述连接板包括上连接板11和下连接板12。所述上连接板11的边缘处周向开设有摩擦球槽111，上连接板11上还开设有四个弧形限位孔112，所述下连接板12的边缘处向内弯折形成扣合件，所述扣合件与摩擦球槽111之间的空隙中填充有摩擦球7，摩擦球7可沿摩擦球槽111滑动以消耗地震产生的扭转能量。下连接板12上还设置有四个弧形限位板121，所述限位板121与限位孔112一一对应设置。通过摩擦球7与下连接板12连接，上连接板11和下连接板12之间可自由转动。限位板121和限位孔112的设置，可防止扭转角度过大导致的隔震支座塑性变形。
[0030]上端板14和上连接板11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座，其特征在于，包括上端板（14）、下端板（15）以及设置在上端板（14）和下端板（15）之间的连接板，上端板（14）和连接板之间设置有竖向地震能量耗散装置，所述竖向地震能量耗散装置包括摩擦外壳（3）、O型钢板（1）和弧形板（5），所述O型钢板（1）与摩擦外壳（3）、弧形板（5）固定连接，所述摩擦外壳（3）内设置有固定块（6），摩擦外壳（3）和固定块（6）之间设置有磁致伸缩棒（13），摩擦外壳（3）和固定块（6）分别与上端板（14）和连接板固定连接，所述弧形板（5）的上端通过SMA丝（4）与上端板（14）固定连接，弧形板（5）的下端与连接板固定连接；连接板和下端板（15）之间设置有压电陶瓷块（10），且连接板和下端板（15）之间通过SMA绞线（9）固定连接。2.根据权利要求1所述的一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座，其特征在于，所述摩擦外壳（3）位于上端板（14）下方中心处，所述O型钢板（1）位于摩擦外壳（3）外周，弧形板（5）位于O型钢板（1）外侧且弧形板（5）与O型钢板（1）一一对应设置。3.根据权利要求1所述的一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座，其特征在于，所述上端板（14）的下方还固定设置有高阻尼垫块（2）。4.根据权利要求1所述的一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座，其特征在于，所述O型钢板（1）通过两侧端板分别与摩擦外壳（3）、弧形板（5）固定连接。5.根据权利要求1所述的一种可调节竖向阻尼的自复位多向隔震支座，其特征在于，所述摩擦外壳（3）的内侧壁上开设有安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张繁荣，蒋攀，贺对喜，张芹锋，李晓昇，刘军生，
申请(专利权)人：中铁广州工程局集团深圳工程有限公司，
类型：新型
国别省市：