墙下隔震装置及隔震层结构制造方法及图纸

本发明专利技术涉及建筑隔震技术领域，是一种墙下隔震装置及隔震层结构；该墙下隔震装置包括下地圈梁、墙下圈梁隔震垫和上地圈梁；在下地圈梁的每根梁的上部沿轴向均间隔设置有至少两个横向水平贯通的齿槽，在靠近齿槽侧壁的两侧分别安装有墙下圈梁隔震垫，墙下圈梁隔震垫的上端面高于下地圈梁的上端面，对应各个齿槽位置的上地圈梁的每根梁的下部均设有嵌入相应齿槽内的凸齿。上地圈梁座在墙下圈梁隔震垫上。本发明专利技术结构合理而紧凑，使用方便，通过条形基础、柱基础、墙下隔震装置和柱下隔震装置的配合使用，以实现隔震的目的，其具有承载能力强、隔震、限位和复位效果好、造价低廉、施工便捷等特点，非常适用于村镇隔震结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑隔震
，是一种墙下隔震装置及隔震层结构。
技术介绍
在各种自然灾害中，地震是最具突发性和毁灭性的。强烈的地震会使结构坍塌，造成极大的经济损失，甚至危害人类生命安全。我国东邻环太平洋地震带，南接欧亚地震带，是世界上地震灾害最多的国家之一，地震分布相当广泛。地震的短临预报成功率很低，美国科学家曾提出“地震是不可预测的”，为减小地震带来的损失，只有从建（构）筑结构入手，提高建（构）筑物的抗震能力。现在各国普遍采用的抗震设计理念是通过适当的设计，使建（构）筑结构形成延性结构体系。传统建（构）筑物固定于基础上，其设计思想是抵御地震作用立足于“抗”上，即依靠建（构）筑物本身的结构构件的强度和塑性变形能力来抵抗地震作用，吸收地震能量。其手段基本为增大截面，增加配筋，来增加结构整体刚度，其抗震设防目标为“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”。随着我国改革开放的深入和社会经济的发展，建（构）筑结构体系越来越复杂，人们对建（构）筑使用功能的要求越来越高。另外，建（构）筑结构内部的设备、装修等日趋复杂和昂贵，对结构的抗震性能提出更高的要求，结构“硬抗”的方法已不能满足实际需要。为解决这一问题，各国学者进行了大量研究，在此基础上，隔震结构体系逐渐发展起来。隔震技术是指在建（构）筑基础、底部或下部结构之间，设置由隔震支座和阻尼装置等部件，组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，增大阻尼，减小输入上部结构的地震作用，从而达到预期防震要求。隔震技术可减小地震反应1/12至1/4，达到“中震不坏”、“大震可修”的目标。同时隔震技术可极大限度的保护上部结构内部设备及装修在地震中免受破坏。隔震技术中基础隔震技术较为成熟，此技术的设防策略立足于“隔”，“以柔克刚”，利用专门的隔震元件，以集中发生在隔震层的较大相对位移，阻隔地震能量向上部结构传递，使建（构）筑物有更高的可靠性和安全性。年住房城乡建设部发布了《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见》：鼓励重点设防类、特殊设防类建筑和位于抗震设防烈度8度（含8度）以上地震高烈度区的建筑采用减隔震技术。对抗震安全性或使用功能有较高需求的标准设防类建筑提倡采用减隔震技术。位于抗震设防烈度8度（含8度）以上地震高烈度区、地震重点监视防御区或地震灾后重建阶段的新建3层（含3层）以上学校、幼儿园、医院等人员密集公共建筑，应优先采用减隔震技术进行设计。我国目前的隔震结构中使用最多的是叠层橡胶隔震支座。叠层橡胶隔震支座是通过硫化把橡胶与钢板粘结在一起，钢板约束橡胶来提供较大的竖向刚度。而当地震来临时，钢板层间的橡胶可以发生水平向变形，延长结构的自振周期，从而达到减小地震能量向上部结构输入的目的。但目前广泛使用的叠层橡胶隔震支座，具有造价高，制作和施工工艺较为复杂的特点，并不适合应用在我国广大村镇的中低层建筑中，而且村镇民居建筑是我国地震灾害的主要载体。在四川汶川大地震中，村镇地区的中、低层房屋破坏尤为严重，因此，针对我国农村地区现状的抗震隔震研究迫在眉睫。蔡康锋等分析了农村房屋的震害原因，呼吁开发适于农村地区的低造价隔震材料和隔震技术，以此来改善农村建（构）筑的抗震能力。目前的低造价简易隔震技术包括废旧轮胎隔震技术，橡胶粉隔震技术，砂与橡胶粒隔震技术，SBS改性沥青隔震技术，沥青-砂、橡胶束（轮胎束）隔震技术，钢筋沥青隔震技术，纤维橡胶隔震技术，纤维增强工程塑料板夹层橡胶隔震技术等。总的说来，其材料主要是砂，废旧轮胎，钢筋，沥青和纤维等。年8月16日，世界著名的美国汽车行业杂志Wardsauto公布，截至当日，中国汽车拥有量为7800万辆。随着全球工业化的进程加快，固体废弃物逐年增加，具有“黑色污染”之称的废旧轮胎就是其中之一。据统计，全球每年报废轮胎约20亿条，其回收和处理也成了世界性的难题。近年来，日益增加的废旧轮胎在土木工程中的循环再利用，已经成为社会经济和生态环境发展中的一个热门话题。如今国家鼓励绿色建筑，节能环保，如果能将废旧轮胎合理使用，不但减轻了环境污染，也为建筑行业提供福利。废旧轮胎应用于房屋建筑行业的研究还非常少。因此需要提出一种利用废旧轮胎，既能提供足够承载力，同时具有良好耗能能力、限位功能、复位功能的新型隔震结构体系。国内外研究现状1.轮胎垫隔震体系轮胎的主要组分有天然橡胶、合成橡胶、钢丝帘线或者尼龙帘线、胎圈钢丝、炭黑及其他助剂，将轮胎切片叠加使用时，轮胎中的钢丝网与叠层橡胶隔震支座中的钢板作用类似，可以提高轮胎隔震垫的竖向刚度，通过合理的设计将叠层轮胎垫置于建筑物中，会对结构起到一定的隔震作用。陈文，熊峰提出了一种利用废旧轮胎制作的轮胎隔震垫（STP），它是叠加多层废旧轮胎的胎冠形成轮胎隔震垫，叠层废旧轮胎隔震垫图如图1所示，叠层废旧轮胎垫隔震体系示意图如图2所示，图2中每隔一定距离将其铺设在基础圈梁下形成柔性隔震层。等在轮胎垫层数和叠放方式不同时，对不同品牌的废旧汽车轮胎垫进行了轴压试验和静态剪切试验，来测试轮胎的机械与动力特性，提出了两条主轴方向的矩形垫的刚度计算公式。废旧轮胎第一种叠放方式图如图3（a）所示，废旧轮胎第二种叠放方式图如图3（b）所示，图3（a）和3（b）中每层垫子都是两片或三片轮胎垫交叉编织而成，与陈文，熊峰所做轮胎隔震垫的不同之处就在于两者叠放方式不同。但该隔震体系的限位功能、复位能力有限，罕遇地震下，结构若错动较大，上部主体结构有错位滑落和倾覆的可能性。轮胎橡胶束隔震体系重庆大学李英民等提出沥青-砂、橡胶束隔震体系，在建筑物的上地圈梁与下地圈梁之间内置一道废旧轮胎制成的捆绑橡胶束，沿橡胶束高度的中部留设一道沥青-砂滑移层，用沥青油膏填补橡胶与混凝土之间的空隙，其中捆绑橡胶束可以起到限位作用。捆绑橡胶束隔震体系示意图如图4所示。该体系在地震时，橡胶束一旦被剪断破坏将丧失其功能，在余震来临时存在一定的危险性，其安全性和震后功能延续性值得商榷。橡胶粒隔震体系尚守平等利用废弃橡胶颗粒和砂按一定配比混合形成至少200mm厚的混合物垫层作为隔震材料，并进行了振动台试验，证明了橡胶粒的存在，能有效地减小了橡胶粒-砂混合物的动剪切模量，并得到橡胶颗粒的含量控制在35%左右时结构的稳定性最好。橡胶粒-砂垫层隔震示意图如图5所示。熊伟等采用橡胶-砂土颗粒混合物作为基坑回填材料进行隔震。在不同加速度时程强度下的振动台试验结果表明，最大输出加速度可减小30%至50%，能够保证结构在强震...

【技术保护点】
一种墙下隔震装置，其特征在于包括下地圈梁、墙下圈梁隔震垫和上地圈梁；在下地圈梁的每根梁的上部沿轴向均间隔设置有至少两个横向水平贯通的齿槽，在靠近齿槽侧壁的两侧分别安装有墙下圈梁隔震垫，墙下圈梁隔震垫的上端面高于下地圈梁的上端面，对应各个齿槽位置的上地圈梁的每根梁的下部均设有嵌入相应齿槽内的凸齿，且每个凸齿均位于对应的两个墙下圈梁隔震垫之间，上地圈梁座在墙下圈梁隔震垫上，凸齿下端面高于下地圈梁的齿槽槽底端面。

【技术特征摘要】
1.一种墙下隔震装置，其特征在于包括下地圈梁、墙下圈梁隔震垫和上地圈梁；在下地
圈梁的每根梁的上部沿轴向均间隔设置有至少两个横向水平贯通的齿槽，在靠近齿槽侧壁
的两侧分别安装有墙下圈梁隔震垫，墙下圈梁隔震垫的上端面高于下地圈梁的上端面，对
应各个齿槽位置的上地圈梁的每根梁的下部均设有嵌入相应齿槽内的凸齿，且每个凸齿均
位于对应的两个墙下圈梁隔震垫之间，上地圈梁座在墙下圈梁隔震垫上，凸齿下端面高于
下地圈梁的齿槽槽底端面。
2.根据权利要求1所述的墙下隔震装置，其特征在于墙下圈梁隔震垫为由废旧轮胎切
割成片并自下而上叠加而成。
3.一种使用根据权利要求1或2所述的墙下隔震装置的隔震层结构，其特征在于包括条
形基础、柱基础、墙下隔震装置和柱下隔震装置；在条形基础内部有至少一个的柱基础，在
柱基础的上部固定连接有柱下隔震装置，在墙下隔震装置的下地圈梁的每根梁的下方有条
形基础，下地圈梁的下端和条形基础...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广泰，陈彪汉，郭锐，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65