本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可提供三維耗能的復(fù)合隔震支座。

背景技術(shù)：
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當(dāng)?shù)卣饋砼R時(shí)會(huì)對(duì)地上建筑造成巨大的破壞。隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展，建筑更加高聳，當(dāng)遭遇地震時(shí)，造成的損失將會(huì)更大。這時(shí)對(duì)抗震的研究格外重要，但是，我們無法單一的提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來無限提高傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的抗震能力，而隔震結(jié)構(gòu)可以通過隔震層中的耗能支座吸收并消耗地震能量來減小地震對(duì)建筑的破壞。

在目前的隔震系統(tǒng)中，疊層橡膠支座對(duì)水平地震的隔離效果較好，但其豎向承載力不足以及豎向隔震效果不明顯，且由于存在震后自復(fù)位能力不足，耐久性差、自身阻尼小等缺點(diǎn)，導(dǎo)致隔震系統(tǒng)對(duì)長(zhǎng)周期地震隔震效果不佳、結(jié)構(gòu)在震后出現(xiàn)較大水平位移以及缺乏足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。摩擦滑移支座通過隔震層的相互滑動(dòng)消耗了地震能量，減小上部結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，但摩擦耗能的效果與支座豎向受力大小有關(guān)，而在地震情況下某些支座豎向受力不一致，無法提供穩(wěn)定的摩擦力，且摩擦滑移支座對(duì)摩擦面的材料性質(zhì)要求較高。其特點(diǎn)都是能隔斷水平地震作用經(jīng)基礎(chǔ)傳遞至上部結(jié)構(gòu)，以此減小上部結(jié)構(gòu)的水平振動(dòng)因而有效保護(hù)上部結(jié)構(gòu)。同時(shí)，在工程結(jié)構(gòu)體系中,框架結(jié)構(gòu)的角柱、曲線梁橋和斜交橋的橋墩、海上采油平臺(tái)的立柱等除承受彎矩和壓力外，在地震作用下，也有扭矩的共同作用，且在受扭狀態(tài)下結(jié)構(gòu)柱更易發(fā)生破壞且破壞模式不易預(yù)測(cè)，因此，提供一種豎向隔震效果和抗扭性能良好的用于三維隔震的復(fù)合支座是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、同時(shí)具有水平和豎向隔震效果、可提高整體結(jié)構(gòu)抗扭性能的三維耗能復(fù)合隔震支座。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：提供一種三維耗能的復(fù)合隔震支座，從上到下包括上支座、中支座、底座，其特征在于：所述底座通過接地固定螺栓固定于建筑基礎(chǔ)上，底座下承臺(tái)設(shè)置L型軌道，軌道內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸和位于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的蝶形彈簧，所述轉(zhuǎn)軸的上部與所述中支座的下承臺(tái)連接，所述中支座的上表面設(shè)有通過螺栓固定連接的中支座防脫離法蘭盤，上支座由外包鋼板的鋼筋混凝土組成，在豎直軸線方向上呈階梯圓柱形結(jié)構(gòu)，并形成一上支座圓環(huán)臺(tái)面，所述上支座收容于所述中支座內(nèi)，且所述上支座的上表面與所述中支座防脫離法蘭盤的上表面位于同一水平面，位于所述上支座圓環(huán)臺(tái)面下側(cè)的所述鋼板與所述中支座側(cè)壁通過粘彈性材料夾層黏結(jié)，所述上支座圓環(huán)臺(tái)面與所述中支座防脫離法蘭盤之間設(shè)有橡膠墊環(huán)。

進(jìn)一步地，所述L型軌道由兩道互相垂直布置的“一”型軌道組成，每一所述“一”型軌道內(nèi)設(shè)置有一轉(zhuǎn)軸和位于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的兩組蝶形彈簧。

進(jìn)一步地，所述上支座圓環(huán)臺(tái)面的外直徑大于所述中支座防脫離法蘭盤的內(nèi)直徑。

進(jìn)一步地，所述底座下承臺(tái)頂面黏貼耐磨材料與所述中支座下承臺(tái)接觸。

進(jìn)一步地，所述底座的上表面設(shè)置有通過螺栓固定連接的底座防脫離法蘭盤，所述中支座下承臺(tái)的直徑大于所述底座防脫離法蘭盤的直徑。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的一種三維耗能的復(fù)合隔震支座，所述底座下承臺(tái)的L型軌道內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸和蝶形彈簧，在受到水平地震時(shí)，通過耐磨材料和L型軌道中蝶形彈簧的往復(fù)拉伸和壓縮來吸收和消耗能量，起到水平隔震作用，由于蝶形彈簧的存在，所述中支座在震后的自復(fù)位效果較好，在受到豎向地震作用或者結(jié)構(gòu)柱受扭矩作用時(shí)，所述上支座產(chǎn)生豎向位移或轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)粘彈性材料產(chǎn)生剪切變形，使得隔震支座阻尼增大，便于消耗豎向地震能量，起到豎向隔震和抗扭轉(zhuǎn)耗能的作用，同時(shí)，因?yàn)樗錾现ё杖萦谒鲋兄ё鶅?nèi)，隔震支座結(jié)構(gòu)緊湊，從而隔震結(jié)構(gòu)整體占用空間較小。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明提供的一種三維耗能的復(fù)合隔震支座的整體立面半剖視圖。

圖2為圖1中Ⅰ-Ⅰ半剖視圖。

圖3為圖1中Ⅱ-Ⅱ半剖視圖。

圖4為本發(fā)明提供的一種三維耗能的復(fù)合隔震支座的整體軸測(cè)圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明提供的一種可提供三維耗能的復(fù)合隔震支座，從上至下包括上支座3、中支座2和底座1。所述上支座3由外包鋼板11的鋼筋混凝土組成，可與上部結(jié)構(gòu)直接現(xiàn)澆到一起，所述底座1通過接地螺栓15固定于建筑物基礎(chǔ)上，如圖3所示，所述底座1的底座下承臺(tái)4設(shè)置L型軌道5，所述L型軌道5由兩道互相垂直布置的“一”型軌道組成，每一所述“一”型軌道內(nèi)均設(shè)置有一轉(zhuǎn)軸7和位于轉(zhuǎn)軸7兩側(cè)的兩組蝶形彈簧6，所述轉(zhuǎn)軸7上部與所述中支座2的中支座下承臺(tái)8連接，當(dāng)受到水平地震作用時(shí)，轉(zhuǎn)軸7在蝶形彈簧6的往復(fù)拉伸與壓縮作用下帶動(dòng)所述中支座2水平移動(dòng)，與所述轉(zhuǎn)軸7連接的中支座下承臺(tái)8的運(yùn)動(dòng)軌跡為四分之一圓弧，且所述底座下承臺(tái)4的頂面黏貼耐磨材料16與所述中支座下承臺(tái)8接觸，進(jìn)一步地，所述底座1的上表面設(shè)置有通過螺栓固定連接的底座防脫離法蘭盤9，所述中支座下承臺(tái)8的直徑大于所述底座防脫離法蘭盤9的直徑，防止所述中支座2脫落。

所述中支座2的上表面設(shè)有通過螺栓固定連接的中支座防脫離法蘭盤17，所述中支座2向內(nèi)凹陷形成一圓筒狀空間，所述上支座3在其豎直軸線方向上呈階梯圓柱形結(jié)構(gòu)，在階梯處形成一上支座圓環(huán)臺(tái)面13，也就是說，在所述上支座圓環(huán)臺(tái)面13上側(cè)的圓柱直徑小于在所述上支座圓環(huán)臺(tái)面13下側(cè)的圓柱直徑，所述上支座3收容于所述中支座2內(nèi)，且所述上支座的上表面與所述中支座防脫離法蘭盤的上表面位于同一水平面，進(jìn)一步地，位于所述上支座圓環(huán)臺(tái)面13下側(cè)的圓柱的外包鋼板11與所述中支座2側(cè)壁通過粘彈性材料12夾層黏結(jié)，由于所述上支座圓環(huán)臺(tái)面13上下兩側(cè)圓柱結(jié)構(gòu)直徑不同，那么所述上支座3的側(cè)壁與所述中支座2的內(nèi)壁、所述中支座防脫離法蘭盤17共同形成一間隔空間，因此，所述上支座圓環(huán)臺(tái)面13與所述中支座防脫離法蘭盤17之間可設(shè)有橡膠墊環(huán)14，可減輕所述上支座3在受到豎向地震作用過程中對(duì)所述中支座防脫離法蘭盤17的沖擊，同時(shí)所述橡膠墊環(huán)14也可以阻止所述上支座3的過度位移。所述上支座圓環(huán)臺(tái)面13的外直徑大于所述中支座防脫離法蘭盤17的內(nèi)直徑，防止所述上支座3脫落。

所述三維耗能的復(fù)合隔震支座的工作原理為：在受到豎向地震作用時(shí)或者在地震情況下結(jié)構(gòu)柱受扭矩作用時(shí)，所述上支座3產(chǎn)生豎向位移或轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)粘彈性材料12產(chǎn)生剪切變形，使得隔震支座阻尼有一定的增大，便于消耗豎向地震能量，起到豎向隔震和抗扭轉(zhuǎn)耗能的作用；在受到水平地震作用時(shí)，通過所述耐磨材料16和L型軌道5中的蝶形彈簧6的往復(fù)拉伸和壓縮來吸收和消耗地震能量，較好的起到水平隔震的作用，由于蝶形彈簧6的存在，所述中支座2在震后的自復(fù)位效果較好。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。