[发明专利]一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座

说明书

技术领域

本发明涉及一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，该支座适用于高宽比较大的建筑或在多维地震作用下容易使支座出现拉应力的建筑结构，属于房屋建筑隔震领域。

背景技术

橡胶支座隔震技术是目前比较成熟的隔震技术。但由于支座内部橡胶和钢板之间为粘合连接，当高层建筑受竖向地震作用时，或支座发生大水平剪切位移时，或建筑高宽比较大时，支座易受拉，而橡胶支座受拉易发生橡胶层与钢板的撕裂破坏，进而影响支座的水平隔震性能，或直接导致建筑发生倾覆破坏。

根据国家标准GB50011-2010《建筑抗震设计规范》的要求，橡胶隔震支座在罕遇地震的水平和竖向地震同时作用下，拉应力不应大于1MPa。但在强烈地震或罕遇地震作用下，中、高层建筑的橡胶隔震支座可能要承受高于限制的拉应力，由于橡胶隔震支座的抗拉能力有限，因此其应用范围受到限制。为了提高橡胶隔震支座的抗拉能力，国内外学者进行了各种研究，日本学者开发了直线式滑动支座，它有两个正交方向的轨道构成，可以沿着轨道交叉往复滑动，因而可以隔离任意方向的震动，同时具有很大的竖向抗压能力和抗拔能力，但该支座尺寸巨大，同时对轨道的摩擦要求高，生产成本高昂。中国学者提出了内部有预应力钢绞线的预应力橡胶隔震支座，在隔震支座周围布置适量竖向钢筋的构造措施，这种抗拉措施在支座发生大变形时预应力绞线和钢筋将产生不可恢复变形，将不利于支座的水平隔震。

总之，现有抗拉技术存在构造复杂，安装成本高，抗拉装置影响支座的水平刚度，并且增加支座的阻尼，影响支座的隔震性能的问题。因此，橡胶隔震支座抗拉不足成为高层建筑隔震领域亟待解决的问题。

随着科学技术的发展进步，大量新型智能材料被应用到土木工程中，成为土木工程研究的新领域。形状记忆合金材料就是其中一种，其发展迅速，现在已应用在工程隔震减震等多个领域。形状记忆合金具有超弹性特性、形状记忆特性和高阻尼特性，通过合理布置能够实现隔震支座抗拉性能和隔震耗能能力的提高。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，通过在上下连接板上设置光滑拉环，并将形状记忆合金绞线穿插过上下拉环，使绞线呈连串的V形或倒V形。适用于高宽比较大的建筑或在多维地震作用下容易使支座出现拉应力的建筑结构。该抗拉与耗能支座能减小地震竖向作用、风荷载作用以及大水平变形对支座主体的损害。

本发明采用的技术方案如下：

一种穿插式形状记忆合金绞线抗拉与耗能隔震支座，其特征在于：包括支座主体、上连接板、下连接板、光滑拉环、形状记忆合金绞线，光滑拉环焊接于上下连接板，形状记忆合金绞线穿插过上下光滑拉环，呈连串的V形或倒V形，且具有一定的预紧力，若干此形状记忆合金绞线布置在支座主体的四周。

所述的形状记忆合金绞线穿插过上下光滑拉环，形成V形或倒V形，在支座主体受拉时形状记忆合金绞线可承受一定的竖向拉力，并且形状记忆合金绞线在弹性范围内可恢复至原长；在支座主体发生水平剪切时由形状记忆合金绞线伸缩变形来耗散地震能量，也可限制支座主体出现过大的水平剪切变形。

所述的支座主体为橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座或其他类型的隔震支座。

所述的光滑拉环可由滑轮或其他滚动机构代替。

所述的形状记忆合金绞线可由具有弹性变形材质的绞线替代。

本发明可产生如下有益效果：

在支座主体受拉时由形状记忆合金绞线为支座提供拉力；当支座主体发生剪切位移时形状记忆合金绞线将发生较大变形，可为支座主体提供拉力，并且绞线伸缩变形可耗散地震能量；当支座发生水平大变形时形状记忆合金绞线还可以限制支座发生更大变形，可有效的提高建筑的抗拉拔抗倾覆能力。

附图说明

图1为穿插式形状记忆合金抗拉与耗能隔震支座侧视图；

图2为穿插式形状记忆合金抗拉与耗能隔震支座A-A剖面图；

图3为实施例尺寸示意图；

图4为绞线正V布置方式示意图；

图5为绞线倒V布置方式示意图。

图中：1、支座主体，2、上连接板，3、下连接板，4、光滑拉环，5、形状记忆合金绞线。

具体实施方式

实施例

以下结合附图对本发明作进一步说明。