一種可抗拉的滑動隔震支座的設計方法技術

本發明專利技術提供了一種可抗拉的滑動隔震支座的設計方法，其中可抗拉的滑動隔震支座，由上而下依次包括上導軌、滑塊和下導軌；所述滑塊包括與上導軌滑動連接的上滑塊、與下導軌滑動連接的下滑塊和橡膠中間夾層，上滑塊、橡膠中間夾層和下滑塊通過連接件連接；所述上滑塊頂部沿其長度方向有一條X向滑槽；所述下滑塊底部沿其長度方向有一條Y向滑槽；所述橡膠中間夾層連接在上滑塊與下滑塊之間、交接位置處，橡膠中間夾層的厚度為6～12mm。本發明專利技術解決了傳統的隔震支座隔震層剛度大，減震效果差，結構豎向抗拉力及結構抗傾覆能力差的技術問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及減隔震
，特別是一種用于建筑隔震領域豎向抗拉的滑動隔震裝置及其設計方法。
技術介紹
隨著隔震技術的發展，隔震技術因其能夠大幅減小上部結構的地震作用、減小主要結構構件的尺寸的特點，被推廣運用于高層建筑尤其是住宅建筑中已經成為一種趨勢。在高寬比較大的隔震結構中，采用純橡膠隔震支座有時難以達到最優的減震效果；同時在高烈度區，還容易發生邊緣隔震支座受拉的現象，而橡膠隔震支座本身的抗拉能力很弱，存在一定的安全隱患。另一方面，現有技術采用的是滾珠滑軌，支座的受壓承載力有限，且支座由全鋼組成，豎向剛度很大，容易分配到較大比例的豎向力，更加不利；若隔震建筑設計位移較大，則支座本身的尺寸會很大，不容易設計和應用；設計中沒有考慮受彎情況，一旦受彎可能會出現摩擦力大大增加，或是不可預測的破壞。
技術實現思路
本專利技術涉及一種可抗拉的滑動隔震支座及其設計方法，要解決傳統的隔震支座隔震層剛度大，減震效果差，結構豎向抗拉力及結構抗傾覆能力差的技術問題。為實現上述技術目的，本專利技術采用如下技術方案。一種可抗拉的滑動隔震支座，由上而下依次包括上導軌、滑塊和下導軌；所述滑塊包括與上導軌滑動連接的上滑塊、與下導軌滑動連接的下滑塊和橡膠中間夾層，上滑塊、橡膠中間夾層和下滑塊通過連接件連接；所述上滑塊頂部沿其長度方向有一條X向滑槽；所述下滑塊底部沿其長度方向有一條Y向滑槽；所述橡膠中間夾層連接在上滑塊與下滑塊之間、交接位置處，橡膠中間夾層的厚度為6~12mm。優選的，所述上導軌固定連接在上支墩底部；所述下導軌固定連接在下支墩頂部；所述滑塊連接在上導軌與下導軌的十字交點位置處。優選的，所述上導軌的兩個豎向側面、沿其長軸分別設有通長凹槽一；所述X向滑槽兩個豎向側面分別設有與通長凹槽一對應的通長凸起一，所述通長凸起一與通長凹槽一之間設有滾柱。優選的，所述下導軌的兩個豎向側面、沿其長軸分別設有通長凹槽二；所述Y向滑槽兩個豎向側面分別設有與通長凹槽二對應的通長凸起二，所述通長凸起二與通長凹槽二之間也設有滾柱。優選的，所述通長凹槽一的橫截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜邊和下斜邊，所述上斜邊與下斜邊之間的夾角為75°～90°度所述通長凹槽二的橫截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜邊和下斜邊，所述上斜邊與下斜邊之間的夾角為75°～90°。優選的，所述上滑塊截面上、位于X向滑槽兩側，沿其長度方向設有滾柱循環運動的孔道；所述下滑塊截面上、位于Y向滑槽兩側，沿其長度方向也設有滾柱循環運動的孔道。優選的，所述上導軌和下導軌上、沿其長軸方向均間隔設有一排穿過螺栓豎向通孔。一種可抗拉的滑動隔震支座的設計方法，包括步驟如下。步驟一，結構設計條件的確認；包含隔震支座在結構中所處的位置的確認以及結構抗震設防等級的確認。步驟二，分析整體結構在準永久荷載組合下的支座受力情況，確定支座的豎向剛度。步驟三，根據確定步驟二中的受力分析結果對支座進行設計，包括對上滑塊、下滑塊尺寸進行選擇及對橡膠中間夾層進行設計；其中，對橡膠中間夾層設計；包括根據橡膠中間夾層的豎向剛度設計方法，對橡膠中間夾層的平面尺寸以及厚度的設計。步驟四，計算支座在罕遇地震作用下所受的豎向拉力FE和豎向壓力Fc以及滑塊的豎向承載力R1以及夾層橡膠的豎向承載力R2，判斷步驟三中設計支座的安全性。步驟五，根據步驟四的驗算結果對橡膠中間夾層的平面尺寸以及厚度進行調整。步驟六，直至步驟四驗算結果為安全。步驟七，計算支座在罕遇地震作用下的位移，對上導軌、下導軌進行長度設計，至此設計完畢。優選的，步驟二中對上滑塊、下滑塊尺寸進行選擇的方法具體為，首先根據隔震支座在罕遇地震作用下的豎向承載力，選取滑塊形狀及尺寸；再對該滑塊豎向承載力進行驗算，調整滑塊尺寸使其滿足豎向承載力要求。優選的，步驟二中對上導軌、下導軌的長度設計的方法具體為，計算結構在罕遇地震作用下在X向或者Y向上的最大位移D，導軌滑動長度取1.2D。步驟四中，具體判斷方法為若R1≥1.2FE且R2≥1.2FE，則安全；否則不安全。與現有技術相比本專利技術具有以下特點和有益效果。1、本專利技術的支座能夠替代一部分橡膠隔震支座，減小隔震層剛度，從而提高減震效果；同時可以將其布置在結構邊緣，保證支座受拉時的結構安全性。2、本專利技術在通長凸起一與通長凹槽一之間設有滾柱9，大大降低導軌與滑塊之間的的運動摩擦阻力。3、本專利技術上、下滑塊之間采用連接件連接，能夠提供較大的豎向拉力。4、本專利技術在上、下滑塊之間設置橡膠中間夾層，能夠調整支座豎向剛度，保證支座之間有合理的內力重分布和支座分擔的豎向壓力不至于過大；同時橡膠中間夾層具有一定的轉動能力，防止出現不可預測的破壞。5、采用滾柱作為滑軌的滾動原件，支座豎向承載力大大提升；并且結構支座本身尺寸不隨設計位移的增大而增大，只需加長軌道即可。附圖說明圖1為本專利技術的剖面示意圖。圖2為本專利技術的平面示意圖。圖3為本專利技術中下滑塊和下導軌之間設置滾柱的結構示意圖。圖4為本專利技術連接在上支墩與下支墩之間的結構示意圖。圖5為本專利技術中下導軌的結構示意圖。附圖標記：1―上導軌、2―上滑塊、3―橡膠中間夾層、4―下滑塊、5―下導軌、6―第一連接螺栓、7―連接件、8―第三連接螺栓、9―滾柱、10―孔道、11―上支墩、12―下支墩、α―上斜邊與下斜邊之間的夾角。具體實施方式一種可抗拉的建筑用滑動隔震支座由上滑塊2、下滑塊4、上導軌1、下導軌5、橡膠中間夾層3以及連接件7組成。本實施例中，其各部分的組成以及作用如下。上、下導軌分別與上支墩11和下支墩12連接，上支墩11和下支墩12連接位置處有相應的結構預留螺孔。連接件7將上、下滑塊、橡膠中間夾層3連接到一起，使支座成為一個整體。橡膠中間夾層3可以調節支座的豎向剛度，同時提供一定的彎曲變形能力。滑塊與導軌之間采用滾柱9作為滾動元件，有效提高了支座的承載能力，同時上斜邊與下斜邊之間的夾角α的范圍為75～90度，能夠保證支座在各個方向上的受力性能都接近，提供較大的抗拉能力。如圖1-4所示，這種可抗拉的滑動隔震支座，由上而下依次包括上導軌1、滑塊和下導軌5；所述滑塊包括與上導軌1滑動連接的上滑塊2、與下導軌5滑動連接的下滑塊4和橡膠中間夾層3，上滑塊2、橡膠中間夾層3和下滑塊4通過連接件7連接；所述上滑塊2頂部沿其長度方向有一條X向滑槽；所述下滑塊4底部沿其長度方向有一條Y向滑槽；所述橡膠中間夾層3連接在上滑塊2與下滑塊4之間、交接位置處，橡膠中間夾層3的厚度范圍為6～12mm。本實施例中，所述連接件7為連接螺栓。本實施例中，所述上導軌1固定連接在上支墩11底部；所述下導軌5固定連接在下支墩12頂部；所述滑塊連接在上導軌1與下導軌5的十字交點位置處。本實施例中，所述上導軌1的兩個豎向側面、沿其長軸分別設有通長凹槽一；所述X向滑槽兩個豎向側面分別設有與通長凹槽一對應的通長凸起一，所述通長凸起一與通長凹槽一之間設有滾柱9。本實施例中，所述下導軌5的兩個豎向側面、沿其長軸分別設有通長凹槽二；所述Y向滑槽兩個豎向側面分別設有與通長凹槽二對應的通長凸起二，所述通長凸起二與通長凹槽二之間也設有滾柱9。本實施例中，所述通長凹槽一的橫截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜邊和下斜邊，所述上斜邊與下斜邊之間的夾角α為90°；所述通長凹槽二的橫截本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可抗拉的滑動隔震支座，由上而下依次包括上導軌（1）、滑塊和下導軌（5）；其特征在于：所述滑塊包括與上導軌（1）滑動連接的上滑塊（2）、與下導軌（5）滑動連接的下滑塊（4）和橡膠中間夾層（3），上滑塊（2）、橡膠中間夾層（3）和下滑塊（4）通過連接件（7）連接；所述上滑塊（2）頂部沿其長度方向有一條X向滑槽；所述下滑塊（4）底部沿其長度方向有一條Y向滑槽；所述橡膠中間夾層（3）連接在上滑塊（2）與下滑塊（4）之間、交接位置處，橡膠中間夾層（3）的厚度6~12mm。

【技術特征摘要】
1.一種可抗拉的滑動隔震支座，由上而下依次包括上導軌（1）、滑塊和下導軌（5）；其特征在于：所述滑塊包括與上導軌（1）滑動連接的上滑塊（2）、與下導軌（5）滑動連接的下滑塊（4）和橡膠中間夾層（3），上滑塊（2）、橡膠中間夾層（3）和下滑塊（4）通過連接件（7）連接；所述上滑塊（2）頂部沿其長度方向有一條X向滑槽；所述下滑塊（4）底部沿其長度方向有一條Y向滑槽；所述橡膠中間夾層（3）連接在上滑塊（2）與下滑塊（4）之間、交接位置處，橡膠中間夾層（3）的厚度6~12mm。2.根據權利要求1所述一種可抗拉的滑動隔震支座，其特征在于：所述上導軌（1）固定連接在上支墩（11）底部；所述下導軌（5）固定連接在下支墩（12）頂部；所述滑塊連接在上導軌（1）與下導軌（5）的十字交點位置處。3.根據權利要求2所述一種可抗拉的滑動隔震支座，其特征在于：所述上導軌（1）的兩個豎向側面、沿其長軸分別設有通長凹槽一；所述X向滑槽兩個豎向側面分別設有與通長凹槽一對應的通長凸起一，所述通長凸起一與通長凹槽一之間設有滾柱（9）。4.根據權利要求3所述一種可抗拉的滑動隔震支座，其特征在于：所述下導軌（5）的兩個豎向側面、沿其長軸分別設有通長凹槽二；所述Y向滑槽兩個豎向側面分別設有與通長凹槽二對應的通長凸起二，所述通長凸起二與通長凹槽二之間也設有滾柱（9）。5.根據權利要求4所述一種可抗拉的滑動隔震支座，其特征在于：所述通長凹槽一的橫截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜邊和下斜邊，所述上斜邊與下斜邊之間的夾角（α）為75°～90°；所述通長凹槽二的橫截面呈“＞”或者“＜”，包括上斜邊和下斜邊，所述上斜邊與下斜邊之間的夾角（α）為75°～90°。6.根據權利要求5所述一種可抗拉的滑動隔震支座，其特征在于：所述上滑塊（2）截面上、位于X向滑槽兩側，沿其長度方向設有滾柱（9）循環運動的孔道（10）；所述下滑塊（4）截面上、位于Y向滑槽兩側，沿其長度方向...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧烜，雷遠德，杜志超，高曉明，曾德民，蔣航軍，王偉鳳，李進波，
申請(專利權)人：中國建筑標準設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11