專利名稱：變剛度隔震支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程、橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于建筑工程結(jié)構(gòu)、橋梁 結(jié)構(gòu)的變剛度隔震支座。
背景技術(shù)：
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)置隔震、減震支座能有效減輕地震災(zāi)害。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的要求，通常采用橡膠隔震支座 作為隔震裝置。現(xiàn)有的隔震支座一般包括疊層橡膠及設(shè)置在疊層橡膠上下放的上隔板、下 隔板，隔震支座的上隔板、下隔板分別通過上下連接板與建筑構(gòu)件連接?，F(xiàn)有的隔震支座水平剛度固定，即隔震支座開始發(fā)生變形時的水平力是固定的， 且其發(fā)生變形時所產(chǎn)生的阻尼力也是固定的。如果建筑物使用水平剛度較大的隔震支座， 在發(fā)生震級較小的地震時，隔震支座受到的外力小于能發(fā)生變形的最小的力，隔震支座不 發(fā)生變形，不能起到隔震、減震作用；如果建筑物使用水平剛度較小的隔震支座，當(dāng)在發(fā)生 震級較大的地震時，隔震支座受到的外力可能大于其能承受的最大力，隔震支座發(fā)生過度 變形甚至毀壞，危及建筑物的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，提供一種變剛度的隔震支座，能夠根據(jù)地震等級的不 同提供相應(yīng)的水平剛度和阻尼力，即在較小地震時提供較小的水平剛度和阻尼力、在較大 地震時提供較大的水平剛度和阻尼力。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種變剛度隔震支座，包括上支座、水平尺寸比 上支座大的下支座、與上部建筑固定連接的上連接板和與下部建筑固定相連的下連接板； 上支座與上連接板固定連接，下支座與下連接板固定連接，上支座與下支座之間通過中隔 板相連；上支座套設(shè)有限位裝置，限位裝置的上端與上連接板固定連接，限位裝置的下端低 于中隔板并與中隔板留有間隙。在受到較小沖擊力時，水平剛度較小的上支座就發(fā)生變形， 下支座不發(fā)生變形；當(dāng)沖擊力加大時，與上隔板相連的限位裝置與中隔板接觸，從而帶動具 有較大水平剛度的下支座也開始發(fā)生變形，從而提供較強的隔震、減震能力。作為優(yōu)選，限位裝置為限位鋼筒，限位鋼筒外套在上支座外并與中隔板留有間隙， 限位鋼筒的上端與上連接板固定連接，限位鋼筒的下端低于中隔板與中隔板之間留有間 隙。為了加強限位鋼筒與上連接板之間的連接強度，作為優(yōu)選，在限位鋼筒外側(cè)均勻 設(shè)置多個加強板，加強板分別與上連接板和限位鋼筒固定連接。作為優(yōu)選之一，加強板有四個，均勻設(shè)置在限位鋼筒外側(cè)。作為優(yōu)選之一，加強板有八個，均勻設(shè)置在限位鋼筒外側(cè)。為了提高變剛度隔震支座的阻尼能力，在上支座和/或下支座的中部可安裝有鉛
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心ο
為了提高變剛度隔震支座的抗拉能力，在上支座和/或下支座的中部可安裝有抗 拉桿。為了同時提高變剛度隔震支座的阻尼能力和抗拉能力，作為優(yōu)選之一，在上支座 的中部安裝有鉛芯，在下支座的中部安裝有抗拉桿。為了同時提高變剛度隔震支座的阻尼能力和抗拉能力，作為優(yōu)選之一，在下支座 的中部安裝有鉛芯，上支座的中部安裝有抗拉桿。作為優(yōu)選，上述變剛度隔震支座的上支座和下支座均為圓柱形。本發(fā)明的變剛度隔震支座可以在不同受力狀態(tài)下提供不同的水平剛度和阻尼力， 能滿足中高層建筑在遇到不同等級的地震時的隔震、減震需求，有效減小地震災(zāi)害的影響， 保障生命財產(chǎn)安全。


圖1為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1除去上連接板后的俯視示意圖；圖3為本發(fā)明的變剛度隔震支座的上支座發(fā)生變形時的示意圖；圖4為本發(fā)明的變剛度隔震支座的上、下支座均發(fā)生變形時的示意圖；圖5為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例2(上支座中部有鉛芯)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例3(下支座中部有鉛芯)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的變剛度隔震支座實施例4(上、下支座中部均有鉛芯)的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖8為本發(fā)明的變剛度隔震支座實施例5 (上、下支座中部均有抗拉桿)的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖9為本發(fā)明的變剛度隔震支座實施例6(上支座中部有抗拉桿)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明的變剛度隔震支座實施例7(下支座中部有抗拉桿)的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖11為本發(fā)明的變剛度隔震支座實施例8(上支座中部有鉛芯、下支座中部有抗 拉桿)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明的變剛度隔震支座實施例9 (上支座中部有抗拉桿、下支座中部有 鉛芯)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1上支座2下支座 3上連接板 4下連接板5鉛芯6抗拉桿 11上隔板 12中隔板13下隔板 7限位裝置70限位鋼筒71加強板
具體實施例方式下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施方式。如圖1、圖2所示，本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例1，包括上支座1、水平尺寸比 上支座1大的下支座2，與上部建筑固定連接的上連接板3和與下部建筑固定相連的下連 接板4 ；本實施例1中的上支座1和下支座2均以圓柱形的疊層橡膠支座為例進行說明，當(dāng)
4然上支座1和下支座2也可以為其它形狀，只要能實現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。上支座1與上 連接板3固定連接，下支座2與下連接板4固定連接，上支座1與下支座2之間通過中隔板 12相連；上支座1套設(shè)有與中隔板12留有間隙的限位裝置7，本實施例中，限位裝置7為限 位鋼筒70，限位鋼筒70套設(shè)在上支座1外并與上連接板3固定連接，為了起到對中間隔板 12的限位作用，限位鋼筒70的下端低于中隔板12。其中，上支座1通過設(shè)在其上端的上隔 板11與混凝土澆筑的上連接板3固定連接，下支座2通過設(shè)在其下端的下隔板13與混凝 土澆筑的下連接板4固定連接。為了加強限位鋼筒70與上連接板3之間的連接強度，限位鋼筒70外側(cè)均勻設(shè)置 多個加強板71，加強板71分別與上連接板3和限位鋼筒70固定連接。如圖2所示，加強板71為八個，均勻設(shè)置在限位鋼筒外側(cè)。當(dāng)然，加強板71也可 以為四個或其他大于或等于2的偶數(shù)個。以下以實施例1為例說明本發(fā)明的變剛度隔震支座如何根據(jù)不同的外力提供不 同水平剛度的。實施1中，上支座1和下支座2都是疊層橡膠支座，由于下支座2比上支座 1的水平尺寸大，其水平剛度也比上支座1大。如圖3所示，當(dāng)建筑物受到風(fēng)載荷或遇到震 級較低的地震時，與上部建筑相連接的上連接板3和與下部建筑相連接的下連接板4之間 受到外力作用，水平剛度較小的上支座1開始發(fā)生變形，下支座2不發(fā)生變形，上連接板3 與下連接板4之間發(fā)生水平位移，在遇到較小的沖擊力時即能起到隔震、減震的作用。如圖 4所示，當(dāng)建筑物遇到震級較高的地震時，上支座1變形，與其固定的上連接板3發(fā)生水平位 移，帶動限位鋼筒70運動，直到與中隔板12接觸，外部作用力通過限位鋼筒70傳遞在中隔 板12上，進而作用到下支座2上，從而使水平剛度較大的下支座2發(fā)生變形，下支座2的水 平剛度較大，能夠承受較大的沖擊力時，在發(fā)生較大震級的地震時，本發(fā)明的變剛度隔震支 座也能起到隔震、減震作用。如圖5所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例2，為了提高變剛度隔震支座在 受到較小外力時的阻尼特性，在上支座1的中部安裝鉛芯5。如圖6所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例3，為了提高變剛度隔震支座在 受到較大外力時的阻尼特性，在下支座2的中部安裝鉛芯5。如圖7所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例4，為了提高變剛度隔震支座的 整體的阻尼特性，在上支座1和下支座2的中部均安裝鉛芯5。鉛芯5能夠增加變剛度隔震 支座的阻尼力，增強其耗能能力，起到較好的緩沖效果。如圖8所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例5，為了提高變剛度隔震支座在 受到較小外力時的抗拉能力，上支座1內(nèi)有抗拉桿6。如圖9所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例6，為了提高變剛度隔震支座在 受到較大外力時的抗拉能力，下支座2的中部安裝有抗拉桿6。如圖10所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例7，為了提高變剛度隔震支座的 整體抗拉能力，在上支座1和下支座2的中部均安裝抗拉桿6?？估瓧U6能夠提高變剛度隔 震支座豎直方向的抗拉能力，同時也能增加其在水平方向的剛度。如圖11所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座的實施例8，為了同時提高變剛度隔震支 座的阻尼特性和抗拉能力，在上支座1的中部安裝鉛芯5，在下支座2的中部安裝抗拉桿6， 提高了其在受到較小外力時的阻尼力，增加其在受到較大外力時的抗拉能力。鉛芯5能夠消耗能量，起到減震的效果，從而保護建筑物。當(dāng)受到的外力較大時候，抗拉桿6能夠提供 較強的抗拉能力，防止變剛度隔震支座被豎直方向上的外力破壞，進而危害建筑物的安全。如圖12所示的本發(fā)明的變剛度隔震支座實施例9，為了同時提高變剛度隔震支座 的阻尼特性和抗拉能力，還可以在下支座2的中部安裝鉛芯5，上支座1的中部安裝抗拉桿 6?？估瓧U6能夠提高變剛度隔震支座在受到較小外力時的抗拉能力，同時鉛芯5能夠在外 力較大時消耗能量，共同達到隔震、減震的目的。實施例2-9在遇到外力發(fā)生變形的情形和實施例1類似，只是在上支座1或下支 座2中部增加鉛芯5后，能增加其阻尼力，增強其耗能能力；增加抗拉桿6后能夠改善其抵 抗豎直方向外力的能力，防止外力較大時破壞所使用的變剛度隔震支座。本發(fā)明的變剛度隔震支座可以在受到較小載荷如風(fēng)載荷或者發(fā)生小地震時，通過 上支座1提供較小的隔震、減震能力，在發(fā)生較大地震時，通過上支座1和下支座2提供較 大的隔震、減震能力，可滿足中高層建筑不同情形下的隔震需求。應(yīng)用在建筑、橋梁工程領(lǐng) 域，能有效減小地震災(zāi)害的影響，保障生命財產(chǎn)安全。當(dāng)然，以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也 視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種變剛度隔震支座，其特征在于，包括上支座、水平尺寸比所述上支座大的下支座、與上部建筑固定連接的上連接板和與下部建筑固定連接的下連接板；所述上支座與所述上連接板固定連接，所述下支座與所述下連接板固定連接，所述上支座與所述下支座之間通過中隔板相連；所述上支座套設(shè)有限位裝置，所述限位裝置的上端與所述上連接板固定連接，所述限位裝置的下端低于所述中隔板并與所述中隔板留有間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述限位裝置為限位鋼筒，所述 限位鋼筒套設(shè)在所述上支座外，所述限位鋼筒的上端與所述上連接板固定連接，所述限位 鋼筒的下端低于所述中隔板并與所述中隔板之間留有間隙。
3.如權(quán)利要求2所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述限位鋼筒外側(cè)均勻設(shè)置多 個加強板，所述加強板分別與所述上連接板和所述限位鋼筒固定連接。
4.如權(quán)利要求3所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述加強板為四個。
5.如權(quán)利要求3所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述加強板有八個。
6.如權(quán)利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，在所述上支座和/或下支座的中 部安裝有鉛芯。
7.如權(quán)利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，在所述上支座和/或下支座的中 部安裝有抗拉桿。
8.如權(quán)利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，在所述上支座的中部安裝有鉛 芯，所述下支座的中部安裝有抗拉桿。
9.如權(quán)利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，在所述下支座的中部安裝有鉛 芯，所述上支座的中部安裝有抗拉桿。
10.如權(quán)利要求1所述的變剛度隔震支座，其特征在于，所述上支座和所述下支座均為 圓柱形。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種變剛度隔震支座，包括上支座、水平尺寸比上支座大的下支座、與上部建筑固定連接的上連接板和與下部建筑固定相連的下連接板；上支座與上連接板固定連接，下支座與下連接板固定連接，上支座與下支座之間通過中隔板連接；上支座套設(shè)有限位裝置，限位裝置的上端與上連接板固定連接，限位裝置的下端低于中隔板并與中隔板留有間隙。本發(fā)明的變剛度隔震支座可以在不同受力狀態(tài)下提供不同的水平剛度和阻尼力，能滿足中高層建筑在遇到不同等級的地震時的隔震、減震需求，有效減小地震災(zāi)害的影響，保障生命財產(chǎn)安全。
文檔編號E04H9/02GK101881090SQ20101022511
公開日2010年11月10日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者周錫元, 肖從真, 薛彥濤, 高杰 申請人:中國建筑科學(xué)研究院;建研科技股份有限公司