一种具备抗拉和水平转动功能的双摆式摩擦摆支座的制作方法

1.本实用新型涉及建筑及桥梁结构技术领域，具体说的是一种具备抗拉和水平转动功能的双摆式摩擦摆支座。


背景技术：

2.建筑物特别是一些高宽比较大或轻型空间结构的建筑物，在遭遇地震作用或受风载影响时，所受的向上作用力超过了结构的自重，会产生较大的倾覆力矩，倾覆力矩会引起对底部支撑结构的拉力，极易产生失稳问题。此外，建筑物结构特点及受载特点要求上部结构和底部支撑结构间有能够发生一定的水平转动的能力，以释放结构应力。建筑物发生超过设定值的扭转也是造成破坏的主要因素之一，要保证建筑物在扭转情况下的稳定性最根本的一点是如何引导建筑物按即定的水平方向运动，减少发生有害扭转的可能。可见，建筑物对减隔震支座的性能要求除了通常的竖向承载支撑、滑移位移、水平刚度、复位能力、防火性能好等以外，还应具有竖向抗拉和水平转动功能。
3.目前建筑物减隔震支座普遍使用的是橡胶隔震支座，另有少量的平面摩擦滑移支座和摩擦摆式支座。橡胶隔震支座基本无抗拉能力或抗拉能力较差、存在橡胶老化及低温变硬、高温或火灾耗能减弱等问题。平面摩擦滑移支座的抗拉或抗倾覆性差，无回复能力，一般要和其他回复力装置配合使用。竖向抗拔型摩擦摆支座（zl申请号为：200710099429.0），但是无水平转动的功能，且结构型式为传统的摩擦摆式结构；双曲面球型减隔震支座（zl专利号200420010939.8）作为摩擦摆支座的一种，具有减隔震性能优异、高承载力、大位移能力、寿命长等优点，但目前尚无抗拉功能。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具备抗拉和水平转动功能的双摆式摩擦摆支座，具有减隔震和复位能力，以解决现有建筑物、桥梁减隔震支座存在的问题。
5.为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种具备抗拉和水平转动功能的双摆式摩擦摆支座，包括顶板、上座板、中座板和下座板；
6.顶板设置在上座板上方，顶板的下表面为平面，顶板的四侧设有具有同心圆弧形滑槽的挡块，相对的两个同心圆弧形滑槽圆半径相同，上座板的上表面为与顶板下表面相配合的平面，上座板和顶板之间设有平面摩擦副，上座板的上部四周设有分别设置在对应侧的同心圆弧形滑槽内的圆弧形滑块，圆弧形滑块与同侧的同心圆弧形滑槽吻配，构成抗拉的相扣式水平转动滑道结构；
7.上座板设置在中座板的上方，上座板的下表面和中座板的上表面为相吻配的沿纵桥向弯曲弧面，在上座板和中座板之间设有上弧面摩擦副，上座板的横桥向两侧设有具有上弧形滑槽的挡块，上弧形滑槽与上座板的下表面弧形一致，中座板的横桥向上部两侧设有设置在上弧形滑槽内的上弧形滑块，上弧形滑块与上弧形滑槽吻配，构成抗拉的相扣式竖向摆动滑道结构；
8.中座板设置在下座板的上方，中座板的下表面和下座板的上表面为相吻配的沿纵桥向弯曲的弧面，在中座板和下座板之间设有下弧面摩擦副，中座板的横桥向下部两侧设有下弧形滑块，下座板的横桥向两侧设有具有下弧形滑槽的挡块，下弧形滑槽与下座板的上表面弧形一致，下弧形滑块与下弧形滑槽吻配，构成抗拉的相扣式竖向摆动滑道结构。
9.上座板的上表面为凹弧面，中座板的上表面为相吻配的凸弧面。
10.中座板的下表面为凸弧面，下座板的上表面为相吻配的凹弧面。
11.下座板上表面的曲率半径和上座板下表面的曲率半径相同。
12.平面摩擦副、上弧面摩擦副和下弧面摩擦副均由不锈钢滑板和非金属滑板构成。
13.顶板的纵桥向长度与下座板的纵桥向长度一致。
14.本实用新型有益效果是：
15.1）支座的顶板、上座板、中座板、下座板每两板组合之间均设计有相扣式滑道结构，使支座在滑移和转动过程中始终具备抗拉功能。
16.2）支座顶板和上座板间设置平面摩擦副，且设置限位结构，使顶板能进行设计的水平转动；顶板与上座板间四面设置同心圆弧形相扣式滑道结构，改善支座发生纵向滑移后的抗拉受力状态。
17.3）支座通过双弧面的合成作用实现水平往复滑动。在往复滑动过程中，通过滑动面的摩擦阻力耗散地震能量，并延长结构自振周期，达到减隔震效果。地震过后，上部结构自重形成恢复力，使支座复位。
附图说明
18.图1是本实用新型结构示意图；
19.图2是图1的横桥向剖面图；
20.图3是本实用新型整体结构的三维图；
21.图4是本实用新型顶板的三维图；
22.图5是本实用新型上座板的三维图；
23.图6是本实用新型中座板的三维图；
24.图7是本实用新型下座板的三维图；
25.图中：1、顶板，2、上座板，3、中座板，4、下座板，5、同心圆弧形滑槽，6、平面摩擦副，7、上弧形滑槽，8、上弧面摩擦副，9、下弧形滑槽，10、下弧面摩擦副，11、圆弧形滑块，12、上弧形滑块，13、下弧形滑块。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
27.一种具备抗拉和水平转动功能的双摆式摩擦摆支座，包括顶板1、上座板2、中座板3和下座板4。
28.顶板1设置在上座板2上方，顶板1的下表面为平面，顶板1的上方可加设座板，或者与梁体锚固连接，顶板1的四侧设有具有同心圆弧形滑槽5的挡块，同心圆弧形滑槽5是挡块的内侧面为圆弧形，相对的两个同心圆弧形滑槽5圆半径相同，上座板2的上表面为与顶板1下表面相配合的平面，上座板2和顶板1之间设有平面摩擦副6，上座板2的上部四周设有分
别设置在对应侧的同心圆弧形滑槽5内的圆弧形滑块11，圆弧形滑块11与同侧的同心圆弧形滑槽5吻配，构成抗拉的相扣式水平转动滑道结构，实现顶板1在上座板2上的水平转动，并实现抗拉功能。
29.上座板2设置在中座板3的上方，上座板2的下表面和中座板3的上表面为相吻配的沿纵桥向弯曲弧面，在上座板2和中座板3之间设有上弧面摩擦副8，上座板2的横桥向两侧设有具有上弧形滑槽7的挡块，上弧形滑槽7与上座板2的下表面弧形一致，中座板3的横桥向上部两侧设有设置在上弧形滑槽7内的上弧形滑块12，上弧形滑块12与上弧形滑槽7吻配，上弧形滑块12可在上弧形滑槽7内滑动，构成抗拉的相扣式竖向摆动滑道结构，实现上座板2沿中座板3在竖向的转动或摆动，并实现抗拉功能。
30.中座板3设置在下座板4的上方，中座板3的下表面和下座板4的上表面为相吻配的沿纵桥向弯曲的弧面，在中座板3和下座板4之间设有下弧面摩擦副10，中座板3的横桥向下部两侧设有下弧形滑块13，下座板4的横桥向两侧设有具有下弧形滑槽9的挡块，下弧形滑槽9与下座板4的上表面弧形一致，下弧形滑块13与下弧形滑槽9吻配，构成抗拉的相扣式竖向摆动滑道结构，下弧形滑块13可在下弧形滑槽9滑动，实现中座板3在下座板4上的转动或摆动，并实现抗拉功能。
31.上座板2的上表面为凹弧面，中座板3的上表面为相吻配的凸弧面。中座板3的下表面为凸弧面，下座板4的上表面为相吻配的凹弧面。
32.下座板4上表面的曲率半径和上座板2下表面的曲率半径相同，共同实现水平滑移和竖向转动。
33.平面摩擦副6、上弧面摩擦副8和下弧面摩擦副10均由不锈钢滑板和非金属滑板构成。
34.顶板1的纵桥向长度与下座板4的纵桥向长度一致。保证平衡，并具有防尘效果。
35.其中，上座板2下表面为凹弧面并焊接不锈钢弧面滑板，中座板3的上表面为凸弧面，上面镶嵌非金属弧面滑板，组成上弧面摩擦副；下座板4上表面为凹弧面并焊接不锈钢弧面滑板，中座板3的下表面为凸弧面，上面镶嵌非金属弧面滑板，组成下弧面摩擦副；2个弧面摩擦副实现支座纵桥向竖向转动、水平滑移和复位功能；
36.顶板1下表面焊接的不锈钢平面滑板，与上座板2上表面镶嵌的非金属平面滑板组成支座水平方向转动摩擦副，实现支座水平转动功能。
37.支座的顶板1、上座板2、中座板3、下座板4每两板组合之间均设计有滑槽、滑块配合构成的相扣式滑道结构，使支座在滑移过程中始终具备抗拉功能；顶板1与上座板2间四面设置同心圆弧形相扣式滑道结构，改善支座发生纵向滑移后的抗拉受力状态。
38.支座通过双弧面的合成作用实现水平往复滑动。在往复滑动过程中，通过滑动面的摩擦阻力耗散地震能量，并延长结构自振周期，达到减隔震效果。地震过后，上部结构自重形成恢复力，使支座复位。
39.本实施例的支座在正常情况下，双弧面的合成作用可实现纵桥向的位移和竖向转动功能；平面可实现水平向的设计值转动功能；在地震时实现减隔震和震后自动复位功能；支座在整个运行过程中均具备抗拉转功能。