[发明专利]滑移隔震摆

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于中高层建筑隔离地震振动能量损害的隔震装置，尤其是一种 滑移隔震摆结构。

背景技术

地震给人类生命财产带来极大的危害，到目前为止，全世界都无法对地震作出确 切的预报，所以怎样做好防震、抗震是摆在全世界人民面前的重要课题。现有隔震技术有采 用叠层橡胶隔震支座、钢珠盘隔震器、FPS摩擦滑移摆隔震支座等结构方式，其原理是在建 筑物底部设置水平柔性的隔震装置，是软化结构，降低刚度，从而延长结构的自振周期，过 滤掉地震振动能量（50%～90%）的高频振动成分，使上部建筑物的地震反应降低到最低程 度，即达到“隔震消能”的目的，使建筑物即使在强烈地震作用下也能够保证安然无恙。FPS 摩擦摆隔震装置技术是开发应用较早的隔震技术之一，受到国内外许多学者的重视，作为 传统平面滑动系统的改进，摩擦摆系统特有的圆弧滑动面使其具有自复位功能，无需附设 阻尼向心机构，其在实际应用中具有简单易行，造价低廉，不易出现共振等优点。

当上部建筑较高时（超过40米），尤其当上部结构高宽比较大时（大于3.0），由于在 地震作用下上部结构的扭转及摇晃作用，使得隔震层角部支座或底部隔震支座密集布置区 通常会出现较大拉应力，这种作用可能是造成建筑物破坏的主要因素，这是抗震建筑设计 规范所不允许的。这就使得目前在多层建筑隔震中广泛应用的叠层橡胶隔震支座、FPS摩擦 滑移摆隔震支座在高层建筑隔震中的应用受到极大限制。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种滑移隔震摆，其隔震减震性能优良，可有效过 滤掉地表任意方向传来的地震振动能量，阻断或减轻地震的破坏力，并可自动复位，可解决 高烈度区中高层隔震建筑隔震层水平位移大、易出现超规范拉应力的问题。

本发明采用如下技术方案：包括上连接板、下连接板、下弧形滑轨和关节滑块，所 述关节滑块下端设有与下弧形滑轨相匹配的第一弧面滑槽，所述下弧形滑轨的下端与下连 接板相连接，其特征在于：还包括一个上弧形滑轨，所述上弧形滑轨与下弧形滑轨成十字交 错方向设置，所述关节滑块的上端设有与上弧形滑轨相匹配的第二弧面滑槽，所述上弧形 滑轨的上端部与上连接板相连接。

其原理是：本发明装置设置于下部结构基础与上部建筑主体结构之间，地震振动 能量传来时，下部的结构基础和与上部的主体结构之间产生相对位移，当上部结构在地震 作用下发生水平位移时，关节滑块随着上部结构的运动离开原始平衡位置，同时使隔震层 以上结构产生沿下弧形滑轨弧面的轻微向上运动，向上的重力和水平向摩擦力共同做功消 耗地震能量；当地震作用结束时，上部结构在重力荷载作用下，沿隔震摆双向正交滑道自动 复位，回到原始平衡位置，从而减轻上部结构的绝对加速度地震反应，即降低上部结构各层 地震剪力反应，减小上部结构各层地震层间变形反应，达到大大提高上部结构地震安全冗 余度的目的。

一种改进是所述关节滑块设有上下两对反扣机构。这种机构是为克服传统滑移摩 擦摆隔震系统不能承受竖向拉力的缺点，上弧形滑轨、下弧形滑轨通过上连接板、下连接板 分别与上部主体结构及下部基础相联接，通过关节滑块的连接，上弧形滑轨与下弧形滑轨 可双向正交运动，关节滑块翼缘设置有上下正交的凹形结构的两对反扣机构（每一对左右 对称设置），两对反扣机构分别与上弧形滑轨、下弧形滑轨相匹配，反扣机构既可保证结构 上部在空间地震动作用下的空间运动，又可保证隔震体系在地震作用下稳定工作，达到抵 抗由于上部结构大震作用下发生“弯曲变形”使结构边缘或角部隔震摆支座内可能产生较 大“提离”拉力的目的。如果在空间地震动作用下隔震层以上结构产生较大倾覆力矩，在隔 震层边缘或角部支座内产生向上的“提离”拉力，则关节滑块与上下两个滑轨之间的反扣机 构开始发挥作用，使隔震摆的上下两个连接板之间产生拉力但不发生竖向位移，保证上部 结构不会发生左右晃动，确保上部结构的倾覆稳定性，有效克服现有隔震摆装置无法承受 较大拉力的缺点。具体工程应用时，可根据具有不同地震反应特点的上部结构针对性地设 计上下弧形滑轨的弧度和关节滑块上下弧形表面的曲率，并控制关节滑块表面与弧形滑轨 之间的摩擦系数，使减隔震效果达到最佳。

另一种改进是，所述关节滑块的上下两个工作面覆有一层聚四氟乙烯复合层。这 种结构具有自润滑能力高、耐磨性好、抗压强度高、使用寿命长等优点。