一种基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座的制作方法

专利2022-06-28  172


本实用新型属于土木工程技术领域,具体涉及一种基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座。



背景技术:

近年来连廊在城市基础建设中被大量应用,标志性的连廊多塔结构带来视觉美观的同时也为连接节点处的设计带来很大的挑战。当出现多塔楼的不均匀沉降、及水平和竖向方向的地震作用力,由于连廊的存在会对主体塔楼产生的藕联作用,结构的奇异性会造成节点受力的复杂性和多样性。

基于事故灾害中所暴露出的连廊结构不可靠的问题,为了协调连廊与塔楼的变形、实现连廊与主体的可靠连接并有良好的抗震耗能能力、以及使用过程中的经济效应,连廊抗震阻尼支座的合理形式应该具有万向转动、双向活动以及良好的耗能能力,采用合理的支座形式有着很重要的现实意义,可充分发挥连廊结构支座中转动轴自适应转动滑移的特征,从而实现支座在地震作用下的减震耗能和减少不均匀沉降作用力的效果。



技术实现要素:

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点,提供了一种基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,包括:

支撑构件,其上可拆卸连接有环形限位钢件,所述环形限位钢件与支撑构件接触面的中部设置有圆形不锈钢板,所述圆形不锈钢板上设置有圆形聚四氟乙烯平板,所述环形限位钢件内设置有环形限位部,所述环形限位部上方的环形限位钢件内壁上设置有缓冲橡胶垫;

截面为t型的剪切耗能钢件,其设置在环形限位钢件内,所述剪切耗能钢件的底面与圆形聚四氟乙烯平板相接触,所述剪切耗能钢件的较大端上设置有第一环形槽和第二环形槽,所述第一环形槽和第二环形槽内均设置有剪切橡胶层,且所述环形限位部的一部分位于第一环形槽内且与剪切橡胶层相接触,所述剪切耗能钢件中部设置有容纳腔,所述容纳腔包括相互连通的圆柱形空腔和弧形空腔,所述弧形空腔的内壁上设置有弧形聚四氟乙烯曲板和环形聚四氟乙烯曲板;

碟形弹簧,其设置在环形限位钢件和剪切耗能钢件之间,且位于剪切耗能钢件较大端的上方;

“工”型转动轴支座,其较大端的端面为平面,较小端的端面为曲面,所述“工”型转动轴支座的较小端位于弧形空腔内,且与弧形聚四氟乙烯曲板相接触,所述“工”型转动轴支座较大端位于剪切耗能钢件外端。

优选的是,所述支撑构件与环形限位钢件的可拆卸连接方式为:所述支撑构件上对称设置有锚固螺栓杆和与锚固螺栓杆相匹配的螺帽和垫圈,所述环形限位钢件相对锚固螺栓杆的位置处设置有扩大螺栓孔,所述扩大螺栓孔穿过锚固螺栓杆,通过螺帽和垫圈可拆卸连接。

优选的是,所述锚固螺栓杆和与锚固螺栓杆相匹配的螺帽和垫圈的数量均为四个或六个。

优选的是,所述第一环形槽和第二环形槽的宽度相同,且所述第一环形槽的高度大于第二环形槽的高度。

优选的是,所述剪切橡胶层包括形状大小相同的第一剪切橡胶层、第二剪切橡胶层和第三剪切橡胶层,所述第一剪切橡胶层、第二剪切橡胶层分别位于第一环形槽的上下两端面上,所述第三剪切橡胶层位于第二环形槽内,且所述第三剪切橡胶的高度与第二环形槽的高度相同,所述第三剪切橡胶层与圆形聚四氟乙烯平板不接触。

优选的是,所述形状大小相同的第一剪切橡胶层、第二剪切橡胶层和第三剪切橡胶层的宽度小于第一环形槽和第二环形槽的宽度。

优选的是,所述圆形聚四氟乙烯平板的直径大于剪切耗能钢件的底面直径。

优选的是,所述弧形聚四氟乙烯曲板和环形聚四氟乙烯曲板的厚度均为10mm。

本实用新型至少包括以下有益效果:

1、结构简单、紧凑,方便安装与拆卸、且可以通过调整橡胶的厚度以适应不同性能的要求。

2、支座适用范围广,适应性强,实现连廊在主体发生不均匀沉降得自适应转动以及发生地震时的万向转动和转动滑移复位,能最大限度地减小了结构的地震响应。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明:

图1为本实用新型提供的装置结构剖面图;

图2为本实用新型提供的锚固螺栓杆与螺帽、垫圈连接结构示意图;

图3为本实用新型提供的环形限位钢件结构剖面图;

图4为本实用新型提供的截面为t型的剪切耗能钢件结构剖面图;

图5为本实用新型提供的“工”型转动轴支座侧视图。

具体实施方式:

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-5示出的一种基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,包括:

支撑构件1,其上可拆卸连接有环形限位钢件2,所述环形限位钢件2与支撑构件1接触面的中部设置有圆形不锈钢板21,所述圆形不锈钢板21上设置有圆形聚四氟乙烯平板22,所述环形限位钢件2内设置有环形限位部23,所述环形限位部23上方的环形限位钢件2内壁上设置有缓冲橡胶垫24;

截面为t型的剪切耗能钢件3,其设置在环形限位钢件2内,所述剪切耗能钢件3的底面与圆形聚四氟乙烯平板22相接触,所述剪切耗能钢件3的较大端31上设置有第一环形槽311和第二环形槽312,所述第一环形槽311和第二环形槽312内均剪切橡胶层32,且所述环形限位部23的一部分位于第一环形槽311内且与剪切橡胶层32相接触,所述剪切耗能钢件3中部设置有容纳腔4,所述容纳腔4包括相互连通的圆柱形空腔41和弧形空腔42,所述弧形空腔42的内壁上设置有弧形聚四氟乙烯曲板421和环形聚四氟乙烯曲板422;

碟形弹簧5,其设置在环形限位钢件2和剪切耗能钢件3之间,且位于剪切耗能钢件较大端31的上方;

“工”型转动轴支座6,其较大端61的端面为平面,较小端62的端面为曲面,所述“工”型转动轴支座6的较小端62位于弧形空腔52内,且与弧形聚四氟乙烯曲板521相接触,所述“工”型转动轴支座6较大端61位于剪切耗能钢件3外端。

在这种技术方案中,结构主体(未示出)与“工”型转动轴支座6的较大端61相连,支撑构件1与环形限位钢件2固定相连,在发生不均匀沉降或发生地震时,通过支座内的“工”型转动轴支座6发生转动滑移和通过剪切耗能钢件3滑动来吸收能量并转化为转动时的动能,可实现连廊自适应活动,保证万向转动和转动滑移复位。当出现不均匀沉降时,“工”型转动轴支座6和剪切耗能钢件3通过弧形聚四氟乙烯曲板421和环形聚四氟乙烯曲板422实现万向转动,弧形聚四氟乙烯曲板421和环形聚四氟乙烯曲板422能够有效减小摩擦,使万向转动更加顺畅,由于蝶形弹簧4的存在,蝶形弹簧4提供的弹力,可以保证剪切耗能钢件3与环形限位钢件2保持接触,并挤压剪切橡胶层32,消耗部分能量;当出现水平方向的滑移时,剪切耗能钢件3左右滑动时,环形限位部23与剪切变形、缓冲橡胶垫24和蝶形弹簧4的挤压变形可以吸收地震的水平地震作用力,从而实现地震时的耗能。同时,第一环形槽311内预留的空间为环形限位部23提供运动的空间,第二环形槽312内预留的空间可避免环形限位钢件2和剪切耗能钢件3之间钢件发生触碰,设置在接触部位的圆形聚四氟乙烯平板21能够有效地减小接触面之间的滑动摩擦力,可充分发挥转动轴自适应转动滑移的特征,从而实现支座在地震作用下的减震耗能作用。

在上述技术方案中,所述支撑构件1与环形限位钢件2的可拆卸连接方式为:所述支撑构件1上对称设置有锚固螺栓杆11和与锚固螺栓杆11相匹配的螺帽12和垫圈13,所述环形限位钢件2相对锚固螺栓杆11的位置处设置有扩大螺栓孔23,所述扩大螺栓孔23穿过锚固螺栓杆11,通过螺帽12和垫圈13可拆卸连接。采用这种方式,使用锚固螺栓杆和与锚固螺栓杆相匹配的螺帽和垫圈进行固定,方便拆卸与安装,同时还能保证连接部位紧密连接。

在上述技术方案中,所述锚固螺栓杆11和与锚固螺栓杆11相匹配的螺帽12和垫圈13的数量均为四个或六个。采用这种方式,更具实际使用情况设置锚固螺栓杆、螺帽和垫圈的数量,避免因锚固螺栓杆数量较少而出现连接不够紧密的问题。

在上述技术方案中,所述第一环形槽311和第二环形槽312的宽度相同,且所述第一环形槽311的高度大于第二环形槽312的高度。采用这种方式,将环形槽设置为宽度相同的槽,方便安装剪切橡胶层,可以统一剪切橡胶层的宽度,减少材料的规格。

在上述技术方案中,所述剪切橡胶层32包括形状大小相同的第一剪切橡胶层321、第二剪切橡胶层322和第三剪切橡胶层323,所述第一剪切橡胶层321、第二剪切橡胶层322分别位于第一环形槽311的上下两端面上,所述第三剪切橡胶层323位于第二环形槽312内,且所述第三剪切橡胶323的高度与第二环形槽312的高度相同,所述第三剪切橡胶层323与圆形聚四氟乙烯平板22不接触。采用这种方式,将第一剪切橡胶层、第二剪切橡胶层分别设置在第一环形槽的上下两端面上,并与环形限位部相接触,当剪切耗能钢件出现水平方向的滑移时,剪切耗能钢件会发生左右移动,环形限位部挤压剪切橡胶层,使其产生一定的形变,有利于消除水平方向的作用力。

在上述技术方案中,所述形状大小相同的第一剪切橡胶层、第二剪切橡胶层和第三剪切橡胶层的宽度小于第一环形槽和第二环形槽的宽度。采用这种方式,所述形状大小相同的第一剪切橡胶层、第二剪切橡胶层和第三剪切橡胶层的宽度小于第一环形槽和第二环形槽的宽度,使得第一环形槽和第二环形槽内预留出一定的空间,当剪切耗能钢件会发生左右移动,预留缓冲的空间,通过橡胶的挤压变形,配合蝶形弹簧的形变力,可以消耗左右方向的水平力,实现缓冲耗能的功能。

在上述技术方案中,所述圆形聚四氟乙烯平板21的直径大于剪切耗能钢件3的底面直径。采用这种方式,将圆形聚四氟乙烯平板的直径设置为大于剪切耗能钢件的底面直径,保证在剪切耗能钢件移动过程中,下剪切橡胶层与环形限位钢件接触,保证接触部位的剪切橡胶层能够在受力时充分形变,而由于环形槽的存在,剪切耗能钢件底面上的钢材不会与环形限位钢件上的钢材发生触碰,可以避免产生磨损,增加使用寿命。

在上述技术方案中,所述弧形聚四氟乙烯曲板421和环形聚四氟乙烯曲板422的厚度均为10mm。采用这种方式,将弧形聚四氟乙烯曲板和环形聚四氟乙烯曲板的厚度设置为10mm,使其能具有一定的形变量,并保证在转动轴支座在受力转动时,保持良好的高润滑不粘性,并增大其耐磨损性能。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。


技术特征:

1.一种基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,其特征在于,包括:

支撑构件,其上可拆卸连接有环形限位钢件,所述环形限位钢件与支撑构件接触面的中部设置有圆形不锈钢板,所述圆形不锈钢板上设置有圆形聚四氟乙烯平板,所述环形限位钢件内设置有环形限位部,所述环形限位部上方的环形限位钢件内壁上设置有缓冲橡胶垫;

截面为t型的剪切耗能钢件,其设置在环形限位钢件内,所述剪切耗能钢件的底面与圆形聚四氟乙烯平板相接触,所述剪切耗能钢件的较大端上设置有第一环形槽和第二环形槽,所述第一环形槽和第二环形槽内均设置有剪切橡胶层,且所述环形限位部的一部分位于第一环形槽内且与剪切橡胶层相接触,所述剪切耗能钢件中部设置有容纳腔,所述容纳腔包括相互连通的圆柱形空腔和弧形空腔,所述弧形空腔的内壁上设置有弧形聚四氟乙烯曲板和环形聚四氟乙烯曲板;

碟形弹簧,其设置在环形限位钢件和剪切耗能钢件之间,且位于剪切耗能钢件较大端的上方;

“工”型转动轴支座,其较大端的端面为平面,较小端的端面为曲面,所述“工”型转动轴支座的较小端位于弧形空腔内,且与弧形聚四氟乙烯曲板相接触,所述“工”型转动轴支座较大端位于剪切耗能钢件外端。

2.如权利要求1所述的基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,其特征在于,所述支撑构件与环形限位钢件的可拆卸连接方式为:所述支撑构件上对称设置有锚固螺栓杆和与锚固螺栓杆相匹配的螺帽和垫圈,所述环形限位钢件相对锚固螺栓杆的位置处设置有扩大螺栓孔,所述扩大螺栓孔穿过锚固螺栓杆,通过螺帽和垫圈可拆卸连接。

3.如权利要求2所述的基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,其特征在于,所述锚固螺栓杆和与锚固螺栓杆相匹配的螺帽和垫圈的数量均为四个或六个。

4.如权利要求1所述的基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,其特征在于,所述第一环形槽和第二环形槽的宽度相同,且所述第一环形槽的高度大于第二环形槽的高度。

5.如权利要求1所述的基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,其特征在于,所述剪切橡胶层包括形状大小相同的第一剪切橡胶层、第二剪切橡胶层和第三剪切橡胶层,所述第一剪切橡胶层、第二剪切橡胶层分别位于第一环形槽的上下两端面上,所述第三剪切橡胶层位于第二环形槽内,且所述第三剪切橡胶的高度与第二环形槽的高度相同,所述第三剪切橡胶层与圆形聚四氟乙烯平板不接触。

6.如权利要求5所述的基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,其特征在于,所述形状大小相同的第一剪切橡胶层、第二剪切橡胶层和第三剪切橡胶层的宽度小于第一环形槽和第二环形槽的宽度。

7.如权利要求1所述的基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,其特征在于,所述圆形聚四氟乙烯平板的直径大于剪切耗能钢件的底面直径。

8.如权利要求1所述的基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,其特征在于,所述弧形聚四氟乙烯曲板和环形聚四氟乙烯曲板的厚度均为10mm。

技术总结
本实用新型公开了一种基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座,包括:支撑构件,其上可拆卸连接有环形限位钢件,所述环形限位钢件中部设置有圆形不锈钢板和圆形聚四氟乙烯平板,所述环形限位钢件内设置有环形限位部和缓冲橡胶垫;剪切耗能钢件,其设置在环形限位钢件内,所述剪切耗能钢件上设置有环形槽和剪切橡胶层,所述剪切耗能钢件中部设置有容纳腔,所述容纳腔的部分内壁上设置有聚四氟乙烯曲板;碟形弹簧,其设置在环形限位钢件和剪切耗能钢件之间;“工”型转动轴支座,其较大端位于弧形空腔内,且与弧形聚四氟乙烯曲板相接触。本实用新型的基于连廊结构的自复位弧形阻尼支座具有结构简单,适用范围广,适应性强,能减小结构地震响应的优点。

技术研发人员:郭玉童;雷劲松;张哲
受保护的技术使用者:西南科技大学
技术研发日:2019.09.29
技术公布日:2020.06.09

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