[发明专利]一种带粘滞型阻尼器变频曲面滚球隔震支座

说明书

本发明属于隔震技术领域，具体涉及一种带粘滞型阻尼器变频曲面滚球隔震支座，其结构如下：上支座板、下支座板按上下相对设置，上支座板、下支座板的相对应面上分别设有变频凹曲面，上支座板和下支座板的变频凹曲面沿上下方向两两相对应为一组，每组变频凹曲面之间设置金属滚球。对比传统圆弧或椭球曲面滚球隔震支座，本发明变频凹曲面具有更优的隔震效果；粘滞型阻尼器为滚球隔震支座增加耗能能力，解决传统滚球摩擦摆支座由于自身滚动摩擦力小、耗能差的问题，加之粘滞型阻尼力与速度相关，使滚球支座具有更好的自复位功。另外，下支座板的侧面分别为防上支座板脱离的限位挡板，解决了传统滚球支座的上支座板在大位移下容易倾覆问题。

技术领域

本发明属于隔震技术领域，具体涉及一种带粘滞型阻尼器变频曲面滚球隔震支座。

背景技术

滚球隔震支座的研发最早追溯到19世纪，1870年，Touaillon发明一种滚球放置在上下带有球形凹面的支座板中。该支座的隔震原理与摩擦摆隔震支座类似，利用摩擦曲面来延长结构固有周期，可大幅度减小地震作用而引起的动力放大效应，通过滚球与上下凹曲面在滚动过程中产生的摩擦力消耗地震能量，由于滚动摩擦系数较小，滚球摆支座自身的耗能能力有限，同时支座容易出现倾覆导致滚球从底板滚出。因此，改进的滚球隔震支座被一些学者相继提出。

1995年，Kemeny等人发明一种Ball-In-Cone隔震支座，虽增加了支座的阻尼，但该隔震支座的耗能能力仍旧有限。2010年，Tsai CS等人提出带阻尼材料的滚球隔震支座，但该装置在地震的反复作用下会损害阻尼材料，影响隔震效果，同时大位移下支座会易发生倾覆问题。2012年，隋英杰等人提出滚珠碟簧隔震装置，利用沥青玛蹄脂(SMA)丝来增大耗能能力，但SMA造价比较高，在大位移下会出现绷断情况。2014年，隋英杰等人提出黏弹阻尼滚球隔震支座，该支座虽然解决了耗能和抗倾覆问题，但是构造复杂，在地震作用下，滑道和滑板容易出现卡顿问题，影响隔震效果。

通过上述可以看出，目前已研发的滚球隔震支座存在耗能能力不足、或者容易发生倾覆、或者构造复杂、或者成本高等。同时，传统滚球隔震支座的凹曲面大多采用圆弧曲面，没有系统地分析不同的曲面形状对滚球隔震支座隔震效果的影响，没有提出适合滚球隔震支座的最优曲面。

发明内容

为了解决上述出现的问题，本发明的目的在于提出一种带粘滞型阻尼器变频曲面滚球隔震支座，旨在克服传统滚球隔震支座存在隔震效果不佳、耗能能力弱、易发生倾覆、构造复杂等缺点。

本发明的技术方案是：

一种带粘滞型阻尼器变频曲面滚球隔震支座，包括：上支座板、上支座板粘滞型阻尼器、下支座板、下支座板粘滞型阻尼器、金属滚球、槽形金属平板，具体结构如下：

上支座板、下支座板按上下相对设置，上支座板、下支座板的相对应面上分别设有变频凹曲面，上支座板和下支座板的变频凹曲面沿上下方向两两相对应为一组，每组变频凹曲面之间设置金属滚球；

上支座板的顶部设置上支座板粘滞型阻尼器，上支座板、下支座板之间设置下支座板粘滞型阻尼器，上支座板粘滞型阻尼器的一端固定于上支座板，下支座板粘滞型阻尼器的一端固定于下支座板，上支座板粘滞型阻尼器的另一端和下支座板粘滞型阻尼器的另一端沿上下方向两两相对应为一组，每组上支座板粘滞型阻尼器的另一端和下支座板粘滞型阻尼器的另一端之间相连；

上支座板的顶部罩扣槽形金属平板，槽形金属平板的槽形部分与上支座板之间形成上腔室。

所述的带粘滞型阻尼器变频曲面滚球隔震支座，上支座板粘滞型阻尼器对称设置于上支座板与槽形金属平板之间，上支座板粘滞型阻尼器的一端通过配套使用的固定螺栓一和弹性垫片一相对安装于上支座板，每个上支座板粘滞型阻尼器的另一端穿过槽形金属平板侧面的凹槽二、伸至槽形金属平板外侧；