[实用新型]形状记忆合金滚动水平—竖向多维隔震支座

说明书

技术领域

本实用新型专利属于土木工程结构隔震减震技术领域，具体地，本实用新型涉及形状记忆合金滚动水平—竖向多维隔震支座。

背景技术

众所周知，工程结构在强烈地震作用下容易发生破坏甚至倒塌。近年来，世界范围内强烈地震频繁发生，对各国产生了深远的经济和社会影响。这些破坏巨大、影响深远的地震标志着世界已经进入了地震活跃期。因此，研究更安全高效、更经济可靠的建筑结构隔震体系成为抗震领域的重要课题。

但目前国内外对隔震技术的研究主要停留在单纯水平方向的隔震，对同时实现多维水平隔震和竖向隔震的研究还不多见。通过大量的地震记录统计结果可以看出，竖向地震峰值加速度与水平地震加速度比值1/2～2/3，并且已经获得竖向加速度分量达到甚至超过水平加速度分量的地震记录。而大量的震害表明，竖向地震作用有时甚至超过水平地震作用，其对结构的影响不容忽视。

现今，普通叠层橡胶支座是比较成熟的隔震技术，由于其隔震性能显著等优点，近年来得到了广泛应用。但是随着研究的深入和实践的增多，普通叠层橡胶支座暴露出一些不足。目前，普通叠层橡胶支座的变形模量较低，水平变形大且大变形后支座变形难于复位；阻尼较小、耗能能力差，尤其上部结构和隔震层的相对变形较大；普通叠层橡胶支座不具备竖向隔震的能力；普通叠层橡胶支座还存在易老化、易腐蚀等问题。形状记忆合金作为一种全新的功能材料，具有独特的形状记忆效应、超弹性效应、优良的阻尼性能、抗疲劳性能和耐腐蚀性能，适合用于新型隔震、减震装置的开发。

公开号为CN2905932Y的中国实用新型专利公开了一种水平—竖向复合隔震装置，该实用新型由铅芯橡胶支座隔振器和竖向隔震器组成，竖向隔震器由中心主碟形弹簧组、辅助碟形弹簧组并联组成；其中，中心主碟形弹簧组置于中心部位，辅助碟形弹簧组的中心均布以中心主碟形弹簧组内部设置有主碟形弹簧组导向筒，辅助碟形弹簧组内部设有导向筒，中心主碟形弹簧组和辅助碟形弹簧组的碟形弹簧组上部均有压套。该装置具有的同时隔离水平和竖向地震的能力。但是该支座为了提高竖向承载力和竖向变形能力，使用了多组平行布置的碟形弹簧，且各组碟形弹簧高度较大，易产生摇摆导致倾覆，削弱支座的多维隔震效果。

公开号为CN103899705A的中国发明专利申请公开了一种复合形状记忆合金阻尼器，包括上连接钢板、下连接钢板、核心耗能元件、上带孔钢柱、下带孔钢柱，核心耗能元件固定在上连接板和下连接钢板之间，上连接钢板和下连接钢板的边数相同，上连接钢板的各个顶点上安装上带孔钢柱，上带孔钢柱和下带孔钢柱均位于上连接钢板和下连接钢板之间，相邻的两个上带孔钢柱位于其之间的下带孔钢柱通过上带孔钢柱和下带孔钢柱上的孔穿过形状记忆合金丝束，形状记忆合金丝束通过夹具与上带孔钢柱固定。但是该阻尼器仅适用于单一方向的耗能，难以实施水平、竖向多维隔震，同时，阻尼器采用形状记忆合金丝，在强震作用下易发生损伤。

公开号为CN203256901U的中国实用新型专利申请公开了一种形状记忆合金减震耗能支座，该实用新型由橡胶元件，上层连接钢板，下层连接钢板，形状记忆合金丝束，光滑圆环和滑轮组成，橡胶元件与上层连接钢板和下层连接钢板连接，下层连接钢板与固定参考系连接，上层连接钢板与承载物连接，光滑圆环均匀分布焊接在上层连接钢板和下层连接钢板上，滑轮套在光滑圆环上，形状记忆合金丝束、滑轮通过光滑圆环布置在支座四周。但是该支座在强震作用下支座提供大输出力、大输出位移的能力不足，且无法实现水平、竖向多维隔震。

公开号为CN102839750A的中国发明专利申请公开了一种软钢—滚动隔震支座，支座上部为盖板结构，上部连接板与上座板连接，上座板与滚动板的立柱部分连接，连接形成整体组成盖板结构。滚动板支承于滚珠上，滚珠放置于底部的座槽中，座槽为滚珠提供滚动空间，使滚珠能在底部座槽中自由滚动。上座板与滚动板之间形成贯通的空腔，抗拔盖板的上部板在水平移动时能够插入此空腔之间，抗拔盖板下部板与座槽之间固定连接。座槽位于抗拔盖板下部形成的空腔内部。在上部连接板和抗拔盖板的四角处分别放置一个软钢棒。由于该支座采用的软钢，变形后难以复位。此外，该支座不具备水平—竖向隔震的能力。

发明内容

为了克服以上现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种形状记忆合金滚动水平—竖向多维隔震支座，并且该支座的特点为阻尼能力强、性能可靠、可自复位。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。