[发明专利]一种周向抗拉限位自复位隔震支座及设计方法

说明书

本发明属于建筑设计技术领域，具体涉及一种周向抗拉限位自复位隔震支座及设计方法，其包括支座板以及设置在支座板上方的限位器、柱脚和抗拉复位装置；限位器的侧壁上开设有滑动口，柱脚的下端延伸至限位器内并与支座板接触，抗拉复位装置设置于柱脚外壁上且穿过滑动口，延伸至限位器外侧；柱脚能够沿各个地震作用方向在限位器内水平往复滑动，一方面延长了结构振动周期，能避开绝大多数地震波产生的共振效应，另一方面利用柱脚底面与摩擦板之间的摩擦做功，消耗结构的振动能量，增加结构阻尼，大幅度降低结构地震反应。

技术领域

本发明属于建筑设计技术领域，具体涉及一种周向抗拉限位自复位隔震支座及设计方法。

背景技术

传统结构抗震利用结构构件变形耗散能量，但地震往往会造成结构构件发生无法修复的塑性变形，而隔震结构是通过在建筑物上部结构和基础之间设置隔震装置，阻止地震能量向上传播。

在目前的实际工程中，最常用的隔震技术是橡胶支座。但橡胶支座存在许多问题，如不具备抗拔能力，需要安装抗倾覆装置；抵抗侧向位移的能力有限，需要设置侧向保护装置；自复位能力不足，震后可能会产生较大的残余位移；橡胶为弹性体，耗能性较差，加入铅芯虽然能提供一定的阻尼，但是阻尼有限，耗能能力不足；橡胶受到竖向荷载作用时会产生压缩变形；橡胶具有可燃性，受热易变形，需要注意防火和高温环境的影响等。

发明内容

为了克服现有技术所存在的不足，本申请提供了一种周向抗拉限位自复位隔震支座，不仅能够实现各个方向的水平滑动，而且具有抗拔、限位功能和震后自复位、抵抗水平扭转的能力。

同时，本申请还提供了上述周向抗拉限位自复位隔震支座的设计方法。

本申请所采用的技术方案是：

一种周向抗拉限位自复位隔震支座，其包括支座板以及设置在支座板上方的限位器、柱脚和抗拉复位装置；所述限位器的侧壁上开设有滑动口，所述柱脚的下端延伸至限位器内并与支座板接触，所述抗拉复位装置设置于柱脚外壁上且穿过滑动口，延伸至限位器外侧。

进一步限定，所述限位器为外方内圆形管柱结构，限位器竖向固定在支座板上表面且与柱脚同轴，使限位器与柱脚之间形成环形滑动空隙，所述环形滑动空隙的宽度B与支座的水平位移设计值Δ满足：

B＝Δ。

进一步限定，所述滑动口沿着周向开设在限位器的侧壁上，所述滑动口上黏结有摩擦垫。

进一步限定，所述柱脚内腔设置有纵横交叉的加劲肋，将柱脚内腔分隔为多个空腔，并在各空腔内灌注无压缩细石混凝土。

进一步限定，所述柱脚的顶部自下而上依次设置有柱脚顶板、柱脚锚板以及柱脚锚栓，所述柱脚顶板与柱脚锚板层叠设置，所述柱脚锚栓将柱脚顶板与柱脚锚板连接在一起。

进一步限定，所述抗拉复位装置均匀分布在限位器外壁的4个方位，每个方位布置有一个或多个抗拉复位装置；所述每个抗拉复位装置均包括抗拉轴、复位弹簧、固定端板和活动挡板，所述活动挡板设置在限位器的外壁；所述抗拉轴的一端固定于柱脚外壁上，另一端从内向外依次穿过滑动口、活动挡板和复位弹簧内芯延伸至固定端板，且与固定端板连接；所述复位弹簧两端分别连接在固定端板、活动挡板上。

进一步限定，所述复位弹簧的压缩量δ与支座水平位移设计值Δ之间的关系满足：

δ_x＝Δ·cosθ；δ_y＝Δ·sinθ；δ＝Δ

其中，θ为水平地震作用方向与X轴的夹角，0°≤θ≤180°；

δ_x为水平地震作用下X向弹簧的压缩量，mm；

δ_y为水平地震作用下Y向弹簧的压缩量，mm。