專利名稱：滑軌式抗傾覆隔震支座的制作方法
技術領域：
本發明涉及土木工程、橋梁工程技術領域，具體涉及一種用于土木工程結構、橋梁結構的滑軌式抗傾覆隔震支座。
背景技術：
地震是威脅人民生命財產安全的主要災害，全球每年都會有很多破壞性的地震災害，2008年汶川地震、2010年玉樹地震對人民生命財產造成重大損失。實踐證明，在建筑結構設計中，設置隔震支座是目前最為有效的減輕地震災害的一種方法。按國家標準GB50011-2010《建筑抗震設計規范》的要求，通常采用橡膠隔震支座作為隔震裝置，但是橡膠隔震支座只能承受上方傳遞的壓力，承受拉力的能力有限。強烈地震作用下，中、高層建筑的隔震支座有可能承受較大拉力，而橡膠隔震支座抗拉能力不足，應用范圍受到制約。同時，強震下建筑物可能會發生較大水平位移，而橡膠支座允許發生的水平位移較小，不能滿足工程實踐中建筑物和橋梁等抵抗高強度地震的要求。

發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種滑軌式抗傾覆隔震支座，該支座在豎向提供較強的抗拉能力，又允許所連接的上下建筑物結構間發生水平面內任意方向的滑移，并且可承受較大的水平位移，同時能提供水平恢復力。為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下:一種滑軌式抗傾覆隔震支座，包括滑動塊、滑軌、以及分設在滑軌左右兩側的滑動腔體，所述滑動塊卡在所述滑軌上并沿著所述滑軌做橫向滑動，所述滑軌的左右兩端部分別安裝有端板，每塊端板與滑動塊之間分別連接有第一彈簧，每塊所述端板設在與其位置相對應的滑動腔體內，并且所述端板帶動所述滑軌在所述滑動腔體上做縱向滑動；在每個滑動腔體的前后兩端分別設有封板，每塊端板與其位置相對應的封板之間分別連接有第二彈簧。本發明的工作原理:將滑動塊與上部建筑物連接，并卡在滑軌上；滑軌的兩端的端板卡在相對應的滑動腔體內，將滑動腔與下部建筑物連接，實現豎向的抗拉功能。當上方滑動塊受到拉力時，滑動塊就會將拉力傳遞給滑軌，滑軌再將拉力傳遞給滑動腔，滑動腔再將拉力傳到下部的建筑構件上；這樣拉力就從上部建筑構件傳遞到了下方的建筑構件上，實現了抗拉支座的功能。為了使滑動塊在滑軌上穩定滑動，而且能夠有效地傳遞拉力，所述滑軌的橫截面呈工字型，在滑動塊與所述滑軌接觸的上、中、下表面上分別開有第一滑槽、在所述滑軌上開有與所述第一滑槽位置相對應的第二滑槽；在每塊所述端板的上下表面上分別開有第一縱向滑槽，在每個所述滑動腔體的內側上下面上分別開有位置與第一縱向滑槽相對應的第三縱向滑槽。進一步地，位于滑動塊與所述滑軌接觸的上、中、下表面上的每個面上的第一滑槽均至少有兩道。
為了使滾珠在滑槽里轉動順暢，在所有第一滑槽的四周均開有第一滾珠格槽。所述第一滾珠格槽的深度淺于其位置相對應的所述第一滑槽。在每個所述滾珠格槽內安裝有第一滾珠格，在每個第一滾珠格內安裝有滾珠。為了使滾珠在滑槽里轉動順暢，在所有第一縱向滑槽的四周均開有第一縱向滾珠格槽。 在每個所述第一縱向滾珠格槽內安裝有第一縱向滾珠格，在每個第一縱向滾珠格內安裝有滾珠。進一步地，位于端板的上、下表面上的每個面上的第一縱向滑槽均至少有兩道。為了防止滑軌豎向變形過大導致支座失效，在兩個所述滑動腔體之間連接有墊板。在所述滑軌與所述墊板接觸的部分開有第二縱向滑槽，在所述墊板上開有與位于所述第二縱向滑槽相適配的第四縱向滑槽。有益效果:本發明所述滑軌式抗傾覆隔震支座通過滑動塊、滑軌、滑動腔體進行拉力傳遞，具有較強的抗拉能力；同時，滑動塊可沿滑軌橫向滑動，滑軌又能沿墊板及滑動腔體縱向滑動，因此能將任何方向水平荷載產生的水平相對位移分解到橫向和縱向，可以實現建筑物隔震層上、下結構之間任意方向的水平相對滑移；由于滑動塊和滑軌分別在各自的運動方向上受到兩端彈簧力的作用，因此在滑動塊和滑動腔體發生相對位移后能夠自動復位到初始位置。


圖1為本發明滑軌式抗傾覆隔震支座的結構示意 圖2為本發明正視 圖3為圖1的A-A向剖視 圖4為圖1的B-B向剖視 圖5為圖1的C-C向剖視 圖6為圖1的D-D向剖視 圖7為滑動塊俯視 圖8為滑動塊側視 圖9為圖7的E-E向剖視 圖10為圖8的F-F向剖視 圖11為圖8的G-G向剖視 圖12為圖8的H-H向剖視 圖13為滑動腔俯視 圖14為圖13的1-1向視 圖15為滑動腔側視 圖16為圖13的J-J向視 圖17為封板3正視 圖18為滑軌俯視 圖19為滑軌正視 圖20為圖18的1-1向視圖； 圖21為圖18的J-J向視 圖22為圖19的K-K向視 圖23為端板俯視 圖24為端板側視 圖25為本發明組裝時的剖面圖。附圖標記:滑動塊1、滑動腔體2、滑軌4、第一彈簧5、第二彈簧6、端板7、墊板8 ；第一滑槽101、第一滾珠格槽102 ;第二滑槽401 (滑軌與滑動塊接觸面上)、第二縱向滑槽402 (滑軌與墊板接觸部分上)、第二縱向滾珠格槽403 (開在第二縱向滑槽上的);第一縱向滑槽701、第一縱向滾珠格槽702 ;第四縱向滑槽801。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容。如圖1至圖25所示的滑軌式抗傾覆隔震支座，包括滑動塊1、滑軌4、以及分設在滑軌4左右兩側的滑動腔體2，滑動塊I卡在滑軌4上并沿著滑軌4做橫向滑動，滑軌4的左右兩端分別安裝有端板7，其中位于滑軌4 一端的端板7封閉、滑軌4另一端的開口，當滑動塊I安裝好后再用一塊端板7封閉。在兩個滑動腔體2之間連接有墊板8。在滑軌4與墊板8接觸的部分開有第二縱向滑槽402，在墊板8上開有與位于第二縱向滑槽402相對應的第四縱向滑槽801。在所有第二縱向滑槽402的四周均開有第二縱向滾珠格槽403。在每個第二縱向滾珠格槽403內安裝有第二滾珠格，在每個第二滾珠格內安裝有滾珠。每塊端板7與滑動塊I之間分別連接有第一彈簧5，每塊端板7設在與其位置相對應的滑動腔體2內，這樣端板7就能帶動滑軌4在滑動腔體2上做縱向滑動；在每個滑動腔體2的前后兩端分別設有封板3，其中位于滑動腔2 —端的封板3和腔體2做成整體、另一端的開口，當滑軌4安裝好后再用一塊封板3封閉，每塊端板7與其位置相對應的封板3之間分別連接有第二彈簧6。上述滑軌4的橫截面呈工字型，在滑動塊I與滑軌4接觸的上、中、下表面上分別開有第一滑槽101、在滑軌4上開有與第一滑槽101位置相對應的第二滑槽401 ;位于滑動塊I與滑軌4接觸的上、中、下表面上的每個面上的第一滑槽101均至少有兩道。在所有第一滑槽101的四周均開有第一滾珠格槽102。第一滾珠格槽102的深度淺于其位置相對應的第一滑槽101。在每個滾珠格槽內安裝有第一滾珠格，在每個第一滾珠格內安裝有滾珠。在每塊端板7的上下表面上分別開有兩道第一縱向滑槽701，在每個滑動腔體2的內側上下面上分別開有位置與第一縱向滑槽701相對應的第三縱向滑槽201，第三縱向滑槽201也有兩道。在所有第一縱向滑槽701的四周均開有第一縱向滾珠格槽702。在每個第一縱向滾珠格槽702內安裝有第一縱向滾珠格，在每個第一縱向滾珠格內安裝有滾珠。本發明中所有滑槽均為圓弧形滑槽。本發明中恢復力部分主要由第一彈簧5和第二彈簧6提供，如圖3所示，滑動塊I每側由兩根第一彈簧5連接至相對應的端板7上，每側的第一彈簧5都處于原始狀態，此時滑動塊I處于平衡狀態穩定在滑軌4中間。當滑動塊I在滑軌4上往一端滑動時，沿滑動方向的兩根第一彈簧5被壓縮，而另一側的兩根第一彈簧5則被拉伸，因此兩邊第一彈簧5的合力作用將使滑塊回到平衡位置。同理，如圖4、圖5、圖6所示滑軌4的每端的端板7由兩根第二彈簧6連接至滑動腔2的封板3上，每側的第二彈簧6都處于原始狀態，此時滑軌4處于平衡狀態，穩定在滑動腔體2中間。當滑軌4在滑動腔體2內向一端滑動時，沿滑動方向的兩根第二彈簧6被壓縮，而另一端的兩根第二彈簧6則被拉伸，因此合力將使滑軌4回復至平衡位置。因此無論滑動塊I與滑動腔體2發生怎樣的相對運動，滑動塊I總能回復到平衡位置。滑軌式抗傾覆隔震支座是通過下述方式實現抗拉功能的。參照圖4、5，當上方滑動塊I受到拉力時，滑動塊I就會將拉力傳遞給工字型滑軌4，滑軌4再將拉力傳遞給滑動腔，滑動腔再將拉力傳到下部的建筑構件上。這樣拉力就從上部建筑構件傳遞到了下方的建筑構件上，實現了抗拉支座的功能。滑軌式抗傾覆隔震支座所連接的上、下建筑構件之間是通過下述方式實現任意方向大水平位移的。如圖1所示，滑軌式抗傾覆支座所連接的上、下建筑構件在受到水平方向的外力時就會帶動滑動塊I和滑軌4發生水平位移，由于滑動塊I在滑軌4上的滑動方向和滑軌4在滑動腔內的滑動方向正交，因此無論上、下建筑構件間發生何種方向的相對位移，該位移總可以分解為滑動塊I和滑軌4各自運動方向的分位移，并通過二者的滑動來實現各自方向上的分位移量，實現任意方向大位移的功能。以下介紹滑軌式抗傾覆隔震抗拉支座的一種組裝方式:
圖25為本發明的一個實施例的一種組裝方式組裝時的剖面圖，在滑軌4封閉端的兩側槽口里安裝兩根第一彈簧5，將第一滾珠格通過螺栓連接至滑動塊I上相對應的第一滾珠格槽102內，向第一滾珠格內安裝滾珠，將安裝好滾珠的滑動塊I對準滑軌4上的第二滑槽401安裝在滑軌4上，再將安裝有第一彈簧5的端板7通過螺栓連接在滑軌4的開口端，封閉滑軌4，最后將四根彈簧都連接至滑動塊I上，完成滑動塊1、滑軌4的安裝。向滑動腔體2上的一塊封板3內側安裝第二彈簧6，將第一縱向滾珠格用螺栓分別安裝在位置相對應的端板7上的第一縱向滾珠格槽702內，將第一縱向滾珠格用螺栓安裝在滑軌4底部的第二縱向滾珠格槽里，向第一縱向滾珠格和第二縱向滾珠格里安裝滾珠，將安裝好滾珠的滑軌4對準滑動腔體2上的第三縱向滑槽201安裝在滑動腔體2內，將安裝好第二彈簧6的封板3用螺栓連接在滑動腔體2上，封閉開口端，再將兩塊封板3上的彈簧分別連接至相應的滑軌4的端板7上，完成安裝。上部建筑物與滑動塊I相連，下部建筑物與滑動腔體2相連。需要指出的是，以上這種組裝方式只是實現本發明的示例，滑動腔與滑軌4、滑動塊I之間的組裝方式并不限于以上這種，本領域的技術人員可以變化滑動腔和滑軌4、滑動塊I的連接方式。通過上述實施例中對滑軌式抗傾覆隔震支座組裝過程的描述、各部件之間拉力傳遞以及如何在大位移下自動復位的過程分析，可以看出本發明所公開的滑軌式抗傾覆隔震支座能夠實現隔震及抗拉的功能，同時其所連接的上、下結構之間能實現任意方向的水平大位移，并且滑軌4和滑動塊I能夠在彈簧力的作用下自動復位。能夠應用在建筑、橋梁、設備基礎等工程領域，具有廣泛的適用性。
權利要求
1.一種滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:包括滑動塊(I)、滑軌(4)、以及分設在滑軌(4)左右兩側的滑動腔體(2)，所述滑動塊(I)卡在所述滑軌(4)上并沿著所述滑軌(4)做橫向滑動，所述滑軌(4)的左右兩端部分別安裝有端板(7)，每塊端板(7)與滑動塊(I)之間分別連接有第一彈簧(5)，每塊所述端板(7)設在與其位置相對應的滑動腔體(2)內，并且所述端板(7)帶動所述滑軌(4)在所述滑動腔體(2)上做縱向滑動；在每個滑動腔體(2)的前后兩端分別設有封板(3)，每塊端板(7)與其位置相對應的封板(3)之間分別連接有第二彈簧(6)。
2.根據權利要求1所述的滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:所述滑軌(4)的橫截面呈工字型，在滑動塊(I)與所述滑軌(4)接觸的上、中、下表面上分別開有第一滑槽(101)、在所述滑軌(4)上開有與所述第一滑槽(101)位置相對應的第二滑槽(401);在每塊所述端板(7)的上下表面上分別開有第一縱向滑槽(701)，在每個所述滑動腔體(2)的內側上下面上分別開有位置與第一縱向滑槽(701)相對應的第三縱向滑槽(201)。
3.根據權利要求2所述的滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:位于滑動塊(I)與所述滑軌(4)接觸的上、中、下表面的每個面上的第一滑槽(101)均至少有兩道。
4.根據權利要求2或3所述的滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:在所有第一滑槽(101)的四周均開有第一滾珠格槽(102)。
5.根據權利要求4所述的滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:所述第一滾珠格槽(102)的深度淺于其位置相對應的所述第一滑槽(101)。
6.根據權利要求4所述的滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:在每個所述第一滾珠格槽(102)內安裝有第一滾珠格，在每個第一滾珠格內安裝有滾珠。
7.根據權利要求2所述的滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:在所有第一縱向滑槽(701)的四周均開有第一縱向滾珠格槽(702)。
8.根據權利要求7所述的滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:在每個所述第一縱向滾珠格槽(702 )內安裝有第一縱向滾珠格，在每個第一縱向滾珠格內安裝有滾珠。
9.根據權利要求1所述的滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:在兩個所述滑動腔體(2)之間連接有墊板(8)。
10.根據權利要求9所述的滑軌式抗傾覆隔震支座，其特征在于:在所述滑軌(4)與所述墊板(8)接觸的部分開有第二縱向滑槽(402)，在所述墊板(8)上開有與位于所述第二縱向滑槽(402)相適配的第四縱向滑槽(801)。
全文摘要
本發明公開了一種滑軌式抗傾覆隔震支座，包括滑動塊、滑軌、以及分設在滑軌左右兩側的滑動腔體，所述滑動塊卡在所述滑軌上并沿著所述滑軌做橫向滑動，所述滑軌的左右兩端部分分別安裝有端板，每塊端板與滑動塊之間分別連接有彈簧，所述的端板設在與其位置相對應的滑動腔體內，并且所述端板帶動所述滑軌在所述滑動腔體上做縱向滑動；在每個滑動腔體的前后兩端分別設有封板，每塊端板與其位置相對應的封板之間分別連接有彈簧。本發明支座在豎向提供較強的抗拉能力，又允許所連接的上下建筑物結構間發生水平面內任意方向的滑移，并且可承受較大的水平位移，同時能提供水平恢復力。
文檔編號E04B1/36GK103147512SQ20131008517
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月15日 優先權日2013年3月15日
發明者張富有, 顧明, 徐松, 張佳琳, 董玉勇 申請人:河海大學