[实用新型]一种大震与小震刚度切换减震球型支座

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程中的建筑结构领域，具体涉及一种大震与小震刚度切换减震球型支座。

背景技术

目前，在大型钢结构中广泛应用减震球型支座。球型支座可实现上部结构和下部结构间的平动和转动，并能对上部结构提供弹性支撑。现有的减震球型支座包括：上座板、上支座垫板、上平面滑板、球冠衬板、中支架、内位移箱、减震板簧和外位移箱等。

由于采用了上座板、球冠衬板、中支架、内位移箱、外位移箱和减震板簧等部件，因此现有的减震球型支座，能实现有限转动，并为水平向平动提供弹性支撑，从而在地震作用下减小地面和下部结构的震动向上部结构的传递。

然而，建筑结构中减震球型支座往往需要在正常使用及小震作用下承受一定的水平荷载而不产生位移，而在大震时又需要成为弹性支撑。而现有的减震球型支座没有考虑到小震与大震作用下刚度切换。

实用新型内容

针对以上现有技术中减震球型支座没有考虑小震与大震作用下刚度切换的问题，本实用新型对传统的减震球型支座提出改进，提供一种大震与小震刚度切换减震球型支座，从而解决现有的球型支座无法在不同水平地震作用下变换刚度的问题。

本实用新型的目的在于提供一种大震与小震刚度切换减震球型支座。

本实用新型的大震与小震刚度切换减震球型支座包括：上座板、上支座垫板、上平面滑板、球冠衬板、球面滑板、中支架、下支座垫板、内位移箱、减震板簧、下平面滑板、外位移箱、连接垫板和限位销；其中，上座板的底部具有空腔，为中心对称的结构；在上座板的空腔内，依次叠放有上支座垫板、上平面滑板和球冠衬板，球冠衬板的顶部具有凹槽，上平面滑板镶嵌在凹槽内；中支架包括上部的中心对称的支柱和底部的长方体的底座，支柱的顶部具有与球冠衬板的形状相对应的凹面，通过球面滑板将球冠衬板与中支架连接；中支架的顶端边缘具有凸起，卡在上座板的空腔内；中支架的底座通过下支座垫板和下平面滑板连接在外位移箱内；中支架的底座、内位移箱和外位移箱均为双轴对称的结构，即关于x轴对称并且关于y轴对称的结构，在沿x轴方向上，内位移箱与中支架的底座之间具有空隙，在中支架的底座沿x轴方向的两端分别设置减震板簧，内位移箱与外位移箱之间没有空隙，二者通过连接垫板连接；在沿y轴方向上，内位移箱与中支架的底座之间没有空隙，内位移箱与外位移箱之间具有空隙，在内位移箱沿y轴方向的两端外侧分别设置减震板簧；中支架的底座沿y轴方向的两端分别超出支柱形成凸起，在两端的凸起中分别设置有多个平行于z轴的圆孔，在下平滑板和外位移箱与圆孔相对应的位置分别设置有通孔和凹槽；多个限位销分别设置在圆孔、通孔和凹槽中，从而多个限位销嵌入中支架的底座和外位移箱中。

在中支架的底座与外位移箱中嵌入限位销，两端各对称地设置两个以上的限位销，限位销的总数为n，n为≥4的偶数。限位销的截面为圆形；采用强度高、硬度高且无流幅的材料，如50碳结钢，此种钢强度、硬度较高且无明显流幅。限位销上对应中支架与下平滑板的界面处设置有一圈缺口，形成薄弱面，当地震发生且侧向力超过水平地震力阈值时，限位销沿薄弱面被剪断。

内位移箱具有四面围成一圈的侧壁，内位移箱在沿x轴方向上相对的一对侧壁的底部具有向外的凸起，与外位移箱的一对侧壁的顶部沿x轴方向具有向内的凸起通过连接垫板连接；内位移箱在沿y轴方向上相对的一对侧壁的顶部具有向内的凸起，与中支架的底部沿y轴方向的两端具有向外的凸起通过连接垫板连接。

上平面滑板、下平滑板和球面滑板是滑动部件，分别实现平动和转动，材料采用聚四氟乙烯。在上平面滑板、下平滑板和球面滑板的上表面分别设置有储油坑，并涂油脂以减少滑动摩擦和磨耗；油脂采用硅脂。

减振板簧通过螺栓固定在中支架沿x轴方向的两端，或者内位移箱沿y方向的两端外侧。

本实用新型的大震与小震刚度切换减震球型支座的平动通过减震板簧的弹性变形来实现；转动通过球冠衬板与球面滑板之间的滑动来实现。