[发明专利]一种滞回曲线可调的复合型隔震支座系统

说明书

本发明属于抗震技术领域，并公开了一种滞回曲线可调的复合型隔震支座系统，包括第一弹性滑动摩擦支座、摩擦套环和多个摩擦隔震装置，并且这些摩擦隔震装置以所述第一弹性滑动摩擦支座为中心周向均匀布置在所述第一弹性滑动摩擦支座的周围；所述摩擦套环包括内摩擦环、中摩擦环和外摩擦环；每个所述摩擦隔震装置均包括千斤顶和第二弹性滑动摩擦支座，所述千斤顶的输出轴上安装所述第二弹性滑动摩擦支座，所述第二弹性滑动摩擦支座的顶部可在所述摩擦套环上滑动，两者接触产生摩擦力从而实现抗震。通过弹性滑动摩擦支座的弹性恢复变形弥补了滑动摩擦支座的自复位能力，实现了支座滞回曲线可调与阻尼力被动自适应，有效控制上部结构的振动。

技术领域

本发明属于抗震技术领域，更具体地，涉及一种复合型隔震支座系统。

背景技术

基础隔震技术是一种新型的结构耐震形式，通过在基础与上部结构中间设置隔震垫，来延长结构自振周期，吸收地震能量，从而使上部结构所受到的地震作用大大减小。在2008年汶川地震以后，我国的建筑抗震设计规范做了相应修订。新规范中取消了隔震只适用于8、9度地震的限制，并且由强制性条款改为普通条款。这也进一步表明了，隔震技术已经成为结构抗震的重要发展趋势。目前使用的隔震支座主要有橡胶隔震支座、滑动隔震支座和复合型隔震支座，但是：

橡胶隔震支座：应用最为广泛，技术最为成熟，但是其橡胶老化以及铅芯的环境污染问题始终有待解决。除此之外，在性能方面，橡胶层与钢板之间的粘结强度还有待提高；绝大多数叠层橡胶支座没有考虑竖向地震荷载作用，而仅仅考虑了水平地震荷载的作用；虽然橡胶隔震支座有很强的竖向承载力，但是其抗拉强度较低，建筑物在地震荷载影响下的倾覆力矩又会产生很大的拉应力，因此橡胶隔震支座难以满足拉应力较大时的使用要求。

滑动隔震支座：在隔震层中根据不同抗震设防等级设置相应摩擦系数的材料，使基础只能向上部结构传递有限的地震力。一方面，在滑动前整个系统的自振周期与结构周期相同，一旦产生滑移，隔震层刚度会变得很小，整个系统的自振周期变得很大，因此可以有效地避开共振效应；另一方面，由于隔震层中摩擦力做功，能消耗一部分结构振动的能量，进一步增加了结构的阻尼，降低了结构所受到地震作用力，但是目前使用的滑板式隔震支座仍然存在不能自动复位的问题，需要附加抗倾覆措施才能有比较好的使用效果。

复合型隔震支座：目前已有的并联使用橡胶支座与滑动支座的复合型隔震支座系统中，常存在滑动摩擦支座布置不够多，从而对系统的地震抗力提升不够大；或存在布置不够合理的情况，导致支座系统在某些方向抗力较弱。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种滞回曲线可调的复合型隔震支座系统，实现了支座滞回曲线可调与阻尼力被动自适应，有效控制上部结构的振动。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种滞回曲线可调的复合型隔震支座系统，其特征在于，包括第一弹性滑动摩擦支座、摩擦套环和多个摩擦隔震装置，并且这些摩擦隔震装置以所述第一弹性滑动摩擦支座为中心周向均匀布置在所述第一弹性滑动摩擦支座的周围，其中，

所述第一弹性滑动摩擦支座的顶部和底部分别用于固定到上部结构上和地面基础上；

所述摩擦套环包括内摩擦环、中摩擦环和外摩擦环并且它们均水平设置，它们的顶部分别用于固定在上部结构上，所述内摩擦环套接在所述中摩擦环的内壁上并且它们的厚度相等，所述中摩擦环套接在所述外摩擦环的内壁上并且它们的厚度相等；

每个所述摩擦隔震装置均包括千斤顶和第二弹性滑动摩擦支座，所述千斤顶的底部用于放置在地面基础上，所述千斤顶竖直设置并且其输出轴朝上设置，所述千斤顶的输出轴上安装所述第二弹性滑动摩擦支座，所述第二弹性滑动摩擦支座位于摩擦套环的下方，所述第二弹性滑动摩擦支座的顶部可在所述摩擦套环上滑动，两者接触产生摩擦力从而实现抗震。

优选地，所述内摩擦环与外摩擦环的径向宽度相等。