[发明专利]高承载力的异形隔震支座

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体是一种设置在建筑物、构筑物、设备的基础与上部结构之间，用于耗散地震能量的高承载力的异形隔震支座。

背景技术

隔震技术是通过增加建筑结构的阻尼比和减小结构周期两方面以限制地震能量进入上部结构的有效方法。在竖向荷载作用下传统的柱状隔震支座具有很大的承载能力，但当支座侧向变位不断增加，隔震支座的有效承载面积会相应减小，支座内部的加劲板逐渐形成局部应力集中，当隔震支座达到极限剪切变形时，内部的夹层加劲板因集中应力超过材料屈服强度造成支座失效，因此，隔震支座在水平剪切变形情况下的极限竖向承载力受到很大限制。

专利号为ZL98232883.4的实用新型专利公开的一种自阻尼叠层橡胶隔震装置，它主要由连接钢板、隔震层和铅棒组成。隔震层由交替叠合的经过硫化处理的橡胶板、钢板和设置于上、下两端的端钢板构成。在隔震层中间嵌入1～5个铅棒，由沉头螺钉将连接钢板与端钢板紧固在一起。该实用新型集减震解耦与耗能阻尼于一体,具有设计合理、结构简单、施工方便、造价低廉、自复位性能好等优点。专利号为ZL 201010110748.9的发明专利公开的一种玻璃纤维复合材料板夹层橡胶隔震垫，相对于普通钢板夹层橡胶垫而言，可通过调节夹层玻璃纤维复合材料板内玻璃纤维的编织方式和复合基体材料的配比及厚度，未改变隔震垫的竖向和水平向力学性能，并且该夹层橡胶隔震垫的竖向承载力大、质量较轻、耐候性好、安装方便、成本低廉。但是由于这两类专利外形都为柱形，当隔震支座达到极限剪切变形时，内部夹层加劲板因应力集中超过材料屈服强度导致支座失效，不能充分发挥支座本体的材料强度。专利号为ZL102296703 A的发明专利公开的一种水平位移隔震支座，支座本体为圆锥台或棱台形状，隔震支座的竖向截面轮廓为等腰梯形，使支座上、下端的水平相对位移有所提高，但是，其会造成隔震支座的水平刚度增加，势必影响隔震装置的隔震效果，同时该隔震支座顶部尺寸大，底部尺寸小，因此需采用不同尺寸的上、下连接板，而实际工程中支座的支承构件尺寸一般应相同，以免造成支座安装施工困难。

发明内容

鉴于上述技术存在待改进之处，本发明提供一种高承载力的异形隔震支座，大幅提高隔震支座在极限剪切变形状态下的竖向承载力，适用于建筑物、构筑物、设备的隔震需求。

为实现上述技术目的，具体技术方案如下：

一种高承载力的异形隔震支座，是由上封板、下封板和弹性体与加劲板交替叠合的部分组成，其中，所述上封板及所述下封板分别位于所述高承载力的异形隔震支座的顶端和底端，且相对设置；所述上封板、下封板及加劲板包覆在所述弹性体内，所述高承载力的异形隔震支座的竖直截面为工字形或哑铃形；所述高承载力的异形隔震支座的顶部和底部的横截面面积大于中部；所述高承载力的异形隔震支座的顶部、底部加腋以增大其在压剪作用下的有效承压面积。

在其中一些实施例中，可根据所述高承载力的异形隔震支座的承载力和刚度改变其顶部、底部加腋部分的尺寸。

在其中一些实施例中，所述横截面为圆形或正多边形。

在其中一些实施例中，所述加劲板为金属板或纤维复合材料板。

在其中一些实施例中，所述弹性体的材质为橡胶、非金属弹性阻尼材料或聚氨酯。

在其中一些实施例中，所述加劲板与弹性体之间为采用粘结或硫化结合而成。

在其中一些实施例中，所述上封板与下封板的形状及尺寸均相同。

在其中一些实施例中，所述上封板及下封板上分别设置有螺栓孔，所述上封板及下封板上分别设置有螺栓孔，所述上封板上的螺栓孔与所述下封板上的螺栓孔相对设置。

本发明相对于现有技术的优点以及有益效果为：

1、本发明的高承载力的异形隔震支座通过在其顶部、底部加腋的方式，增大支座的有效承压面积，降低加劲板的集中应力，从而在极限剪切变形状态下大幅提高支座的竖向承载力，同时本发明高承载力的异形隔震支座的侧向刚度基本不变，在上部结构重量相同的情况下，与普通圆柱体隔震支座相比，本发明竖向承载力更高，有利于降低隔震装置的造价，提高隔震结构的整体经济性；

2、本发明外形对称、整体构造紧密，具有良好的稳定性，便于施工安装，可以满足建筑物、构筑物、设备对于高承载力隔震支座的需求。

附图说明

图1为本发明高承载力的异形隔震支座其中一个具体实施例的结构示意图；

图2为本发明高承载力的异形隔震支座在受到剪压作用下支座的变形轮廓剖视图(a)和有效承压面积示意图(b)；