本發(fā)明屬于建筑工程隔震技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及旋轉(zhuǎn)式弧形軌道抗拉隔震裝置。

背景技術(shù)：

橡膠支座隔震技術(shù)是目前比較成熟的隔震技術(shù)。但由于支座內(nèi)部橡膠和鋼板之間為粘合連接，當高層建筑受豎向地震作用時，或支座發(fā)生較大水平剪切位移時，或建筑高寬比較大時，支座易受拉，而橡膠支座受拉易發(fā)生橡膠層與鋼板的撕裂破壞，進而影響支座的水平隔震性能，或直接導(dǎo)致建筑發(fā)生傾覆破壞。

根據(jù)國家標準GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的要求，橡膠隔震支座在漢語地震的水平和豎向地震同時作用下，拉應(yīng)力不應(yīng)大于1MPa。但在強烈地震作用下，中、高層建筑的橡膠隔震支座可能承受高于限制的拉應(yīng)力，由于橡膠隔震支座的抗拉能力有限，因此其應(yīng)用范圍受到限制。為了提高橡膠隔震支座的抗拉能力，國內(nèi)外學(xué)者進行了各種研究，日本學(xué)者開發(fā)了直線式滑動支座，它由兩個正交方向的軌道構(gòu)成，可以沿著軌道交叉往復(fù)滑動，因而可以隔離任意方向的震動，同時具有很大的豎向抗壓能力和抗拔能力，但該支座尺寸巨大，同時對軌道的摩擦要求高，生產(chǎn)成本高昂。中國學(xué)者提出了內(nèi)部有預(yù)應(yīng)力鋼絞線的預(yù)應(yīng)力橡膠隔震支座，在隔震支座周圍布置適量豎向鋼筋的構(gòu)造措施，這種抗拉措施在支座發(fā)生大變形時預(yù)應(yīng)力絞線和鋼筋將產(chǎn)生不可恢復(fù)變形，將不利于支座的水平隔震。

總之，現(xiàn)有的抗拉技術(shù)存在構(gòu)造復(fù)雜，安裝成本高，抗拉裝置影響支座的水平剛度，影響支座的隔震性能的問題。因此，橡膠隔震支座抗拉能力不足成為高層建筑隔震領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種解決橡膠隔震支座在高層建筑中抗拉能力不足的問題，且構(gòu)造簡單、安裝方便、抗拉能力強的旋轉(zhuǎn)式弧形軌道抗拉隔震裝置。適用于高寬比較大的建筑或多為地震作用下容易使支座出現(xiàn)拉應(yīng)力的建筑結(jié)構(gòu)。該裝置能減小地震豎向作用或風(fēng)荷載作用對支座主體的損害，提高建筑的抗拉拔抗傾覆能力。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

旋轉(zhuǎn)式弧形軌道抗拉隔震裝置，其特征在于：該隔震裝置包括連接板1、支座主體2、轉(zhuǎn)盤3、抗拉構(gòu)件4；連接板1與支座主體2之間通過高強螺栓連接在一起，轉(zhuǎn)盤3設(shè)置在連接板1和支座主體2之間并套設(shè)在連接板承壓柱體6外側(cè)，能繞承壓柱體6轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤3邊緣處對稱設(shè)有兩條弧形軌道5，兩條弧形軌道5之間未閉合。抗拉構(gòu)件4兩端的滑塊分別嵌入在轉(zhuǎn)盤3的弧形軌道5內(nèi)。

支座主體2發(fā)生任意方向設(shè)計的剪切位移時，轉(zhuǎn)盤3發(fā)生轉(zhuǎn)動，使弧形軌道5方向趨近于支座主體2變形方向，從而滑塊能沿弧形軌道5順利滑動，抗拉構(gòu)件4將一直保持豎直狀態(tài)，為隔震裝置提供有效拉力。

所述連接板1上設(shè)置有直徑小于支座主體2的承壓柱體。

所述轉(zhuǎn)盤3邊緣處設(shè)置的弧形軌道5的底面為曲面。

所述抗拉構(gòu)件4兩端滑塊為半球形。

在支座未承受荷載時，滑塊緊貼于上下弧形軌道5的底面，從而保證裝置承受豎向拉力時，抗拉構(gòu)件4能夠始終提供有效拉力。

所述抗拉構(gòu)件4的垂直高度小于上下連接板1邊緣處底面的垂直距離，從而保證在地震作用下隔震裝置的豎向壓縮量不至于使抗拉構(gòu)件4承受豎向壓力，使抗拉構(gòu)件4可以順利地沿軌道5隨支座運動。

所述支座主體2為疊層橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座或其他橡膠隔震支座。

所述連接板1、轉(zhuǎn)盤3和抗拉構(gòu)件4均為鋼質(zhì)材料，連接板1與支座主體2之間為螺栓連接。

本發(fā)明可以取得如下有益效果：

該裝置利用弧形軌道和轉(zhuǎn)盤式設(shè)計，支座在發(fā)生任意方向剪切位移時，抗拉構(gòu)件隨支座主體的運動而滑動，從而一直保持豎直狀態(tài)，即不會增加隔震裝置的水平剛度，也不會限制隔震裝置的水平變形，若有拉應(yīng)力則抗拉構(gòu)件提供拉力，極大地提高了隔震裝置的抗拉能力，此外，該裝置構(gòu)造簡單，體型小，抗拉能力強，適用于高層隔震建筑。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

附圖說明

圖1為旋轉(zhuǎn)式弧形軌道抗拉隔震裝置立面圖；

圖2為旋轉(zhuǎn)式弧形軌道抗拉隔震裝置剖面圖；

圖3為旋轉(zhuǎn)式弧形軌道抗拉隔震裝置水平變形立面圖；

圖4為旋轉(zhuǎn)式弧形軌道抗拉隔震裝置A-A剖面圖；

圖5為連接板示意圖；

圖6為轉(zhuǎn)盤示意圖；

圖7 B-B剖面圖；

圖中：1-連接板，2-支座主體，3-轉(zhuǎn)盤，4-抗拉構(gòu)件，5-弧形滑道，6-連接板承壓柱體，7-螺栓孔，8-螺栓。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式做進一步描述。

如附圖所示，本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)式弧形軌道抗拉隔震裝置包括連接板、支座主體、圓形導(dǎo)軌、抗拉構(gòu)件；若支座采用橡膠隔震支座，直徑D為300mm，高140mm，橫截面面積為70683.75mm，上下封板厚度為20mm；上下連接板橫截面為直徑440mm的圓形，厚度為30mm，連接板上設(shè)有直徑260mm，高66mm的承壓柱體；轉(zhuǎn)盤套設(shè)在連接板承壓柱體外側(cè)，擱置在支座主體上下表面上。

若抗拉構(gòu)件采用半徑r₀＝14mm的鋼棒，鋼棒材質(zhì)為Q345，則單根抗拉構(gòu)件的最小屈服拉力約為212KN，兩組抗拉構(gòu)件可為支座主體提供約424KN的拉力，支座主體將額外增加約6Mpa的抗拉能力；抗拉構(gòu)件兩端滑塊為半鋼球，滑動腔體下表面為曲率與滑塊的曲率相同的曲面。

若抗拉構(gòu)件采用直徑為19mm的鋼絞線，該鋼絞線的最小破壞拉力約為226KN，當鋼絞線變形較大時，兩組鋼絞線可為支座主體提供452KN的拉力，支座主體將額外增加約6Mpa的抗拉能力；抗拉構(gòu)件兩端滑塊半鋼球，半鋼球上設(shè)有孔洞，鋼絞線可穿過孔洞，從而與滑塊連接為整體，滑動腔體下表面為與滑塊下表面曲率相同的曲面。

本裝置的工作原理為：在任意地震作用下，支座發(fā)生剪切位移時，在力的驅(qū)使下，轉(zhuǎn)盤發(fā)生轉(zhuǎn)動，使弧形軌道方向趨近于支座變形方向，弧形軌道在隨支座主體運動的過程中，上下弧形軌道的投影總有兩個交點，而交點位置即為豎向抗拉構(gòu)件所處位置，從而抗拉構(gòu)件始終保持豎直狀態(tài)，若有拉應(yīng)力則抗拉構(gòu)件提供拉力，抗拉構(gòu)件的設(shè)置極大地提高了隔震裝置的抗拉能力。

本裝置構(gòu)造簡單，體型小，抗拉能力強，可以滿足建筑結(jié)構(gòu)在多維地震以及風(fēng)荷載作用下抗拉拔抗傾覆能力。