本實用新型涉及土木工程結構抗震技術領域，具體說是一種具有緩沖限位裝置的減隔震支座

背景技術：

現行減隔震支座是土木工程抗震方面的關鍵技術之一，一直受到國內外學術界和工程界的高度重視和關注。為使結構具有較強的抵抗地震等外力破壞的能力，經常需要通過減隔震支座延長周期來減少上部水平慣性力，通過其耗能來減小地震的位移響應同時使結構處于彈性狀態。減隔震支座通常配合設置耗能構件，常見耗能構件有粘滯型阻尼器、磁流變阻尼器、金屬阻尼器。當出現大震時，隨著結構的側向變形的增大，耗能構件率先開始工作，產生較大的阻尼耗散能量保護主體結構。

目前工程中使用的減隔震支座往往存在尺寸過大、結構復雜、震后不容易進行局部維修、需更換整個支座、并需要進行繁瑣且漫長的復位工作等缺點。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術缺陷，在充分考慮基于性能抗震設計理念的基礎上，提供一種改良型限位耗能減隔震支座適用于多級設防標準的支座構造形式。本實用新型的限位減隔震支座在震后鋼圈破壞而支座未破壞的情況下只需更換鋼圈，能節省成本，無需進行繁瑣的復位工作。具體技術方案如下：

一種帶有鋼圈阻尼器的限位減隔震支座結構，其特征在于：包括上、下翼緣板，上、下翼緣板四周均設置固定裝置，上、下翼緣板與橡膠支座固定；所述固定裝置包括一對直角彎板，所述直角彎板的水平端固定在上翼緣板或下翼緣板上；所述直角彎板的豎直端相對應，且兩個豎直端間設置防應力集中鋼板；高強鋼圈固定在上下兩組固定裝置的豎直端間。

所述高強鋼圈兩端為半圓弧型，中部平直型。

所述防應力集中鋼板為圓形，鋼圈與固定裝置可發生相對滑動；該結構可保證在橡膠支座首先起緩沖作用，上下蓋板達到一定的形變量時帶動高強鋼圈起作用，高強鋼圈受拉實現彈塑性變形，從而耗散地震能量來抵抗結構所受的橫向剪力，以減小橫向位移的目的。

所述固定裝置與上下翼緣板之間通過高強螺栓連接。

所述高強鋼圈的受拉方向與建筑結構承受的水平力方向一致。

所述橡膠支座與上下翼緣板部分用高強度膠粘接。

該支座采用橡膠支座與高強鋼圈，當遇中小級地震時，僅橡膠支座部分起作用，充分利用了橡膠支座的不均勻彈性壓縮，提供阻尼比，減少地震反應。當遇大震時，由于橡膠支座在地震作用下側向位移較大，上下蓋板達到一定的形變量時帶動高強鋼圈起作用，高強鋼圈受拉實現彈塑性變形，從而耗散地震能量來抵抗結構所受的橫向剪力，以減小橫向位移的目的。

本實用新型具有以下優點：

1)可限制較大變形：通過受拉發生形變來實現耗能的高強鋼圈作為耗能構件，當上下蓋板受剪力作用時，利用鋼圈產生彈塑性變形耗能可限制較大變形量的出現。

2)節省成本：地震后，耗能鋼圈必然有一定的損傷，在鋼圈破壞而支座未破壞的情況下只需更換高強鋼圈，而高強鋼圈相對便宜，能節省成本。

3)可設計性強：本減隔震支座可以通過改變高強鋼圈的直徑、鋼材型號和高強鋼圈大小實現在較大范圍內任意變化的屈服力，屈服位移，可以滿足各類結構的需要。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的A－A截面示意圖；

圖3為鋼圈與固定裝置連接示意圖；

圖4為固定裝置立體圖；

圖5為防應力集中鋼板與固定裝置連接示意圖；

圖6為單側受水平地震力作用變形圖；

圖7為單根高強鋼圈力位移曲線。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

本實用新型提供的帶有鋼圈阻尼器的限位減隔震支座結構，包括上翼緣板1、下翼緣板5，與上翼緣板1、下翼緣板5通過螺栓或鉚釘、銷釘連接的固定裝置4，與上翼緣板1、下翼緣板5膠接的橡膠支座2，與上翼緣板1、下翼緣板5通過固定裝置連接的鋼圈3，橡膠支座2的周圍粘接防腐蝕橡膠層來保護支座的內部結構。安裝加強限位鋼圈時，要先將鋼圈與固定裝置活動鏈接，再用螺栓或鉚釘將固定裝置與上翼緣板1、下翼緣板5鏈接。在支座安裝完成后，應在支座四周做好防護措施，并在需要的地方涂刷上防腐漆，做好防腐及防塵工作。

所述固定裝置4包括一對直角彎板，所述直角彎板的水平端41固定在上翼緣板1或下翼緣板5上；所述直角彎板的豎直端42相對應，且兩個豎直端42間設置防應力集中鋼板6；鋼圈3固定在上下兩組固定裝置的豎直端間。

圖1中，

H：橡膠層總高度；

h：高強鋼圈高度，h＝2R；R為高強鋼圈圓弧段半徑；

a：鋼圈直線段長度；

所述高強鋼圈3兩端為半圓弧，中部平直，該形狀一方面可通過弧形設計，增加了可移動長度；另一方面，中間部分的平直段與上翼緣板1、下翼緣板5抵接，進而加強了垂直方向的緩沖作用；

固定裝置鋼板尺寸大小通過結構計算求得；

1.固定裝置鋼板的上部和下部的各兩個角可考慮制作成圓角形式，此處不再給出詳圖；

2.螺栓孔數量通過結構計算得出合理孔數以及合理位置；

3.圓形防應力集中鋼板以及銷釘(或鉚釘)大小通過材料力學求得，此外在承載能力大的情況下銷釘(或鉚釘)數目也可以考慮增加，及在圓形防應力集中鋼板上多開幾個孔。

圖7中，加強耗能高強鋼圈力學性能，通過ABAQUS簡化模擬得此曲線，

C_h為半弧周長，a+C_h小于支座極限水平位移，r為高強鋼圈半徑。這樣在高強鋼圈破壞而支座未破壞的情況下只需更換鋼圈，而高強鋼圈造價相對便宜，能節省成本。