CN105625598A - 墙下隔震装置及隔震层结构 - Google Patents

Abstract

<b>本发明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。</b>

Description

墙下隔震装置及隔震层结构

技术领域

本发明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。

背景技术

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作用下的安全。并提出隔震效果随橡胶颗粒含量的增多以及垫层厚度的增厚而更加明显，建议在实际工程中橡胶-砂垫层厚度不应小于200mm。

等将橡胶粒与土的混合物放置在基础下作为隔震层，通过改变土壤厚度、结构层数、结构宽度和埋置深度等，进行了数值模拟分析。研究表明：橡胶粒-土混合隔震层可以减轻上部结构的地震作用，水平和竖向地震作用分别减少了60%至70%和80%至90%，一般情况下，结构的加速度和层间位移角可以减少40%至60%。

施建波等通过振动台试验得到，在砂与橡胶粒混合时，橡胶粒含量从0%提高到40%，结构的减震率上升较快；在橡胶粒含量从40%提高到60%时，结构的减震率上升趋于平缓，说明并不是橡胶粒的含量越大减震效果越好，且砂粒径大的隔震垫层的隔震效果较好。之后进行进一步试验得出橡胶粒体积含量小于50%时，橡胶颗粒体积含量配比为45%时隔震效果最佳。

吴延辉等提出一种带钢绞线的砂-橡胶复合墙下隔震装置，施工时在基础与上部结构之间加设钢绞线，该装置在继承砂垫层隔震性能的同时具有了一定限制水平滑移位移的功能，提高了地震作用下建筑物安全性和震后功能延续性。

刘方成等提出了土工格室加筋橡胶粒砂隔震层。土工格室是蜂窝状三维限制系统，具有强大侧向限制和刚度的结构体，将橡胶土填入展开的土工格室，能提高散体橡胶土的竖向压缩模量，形成具有良好整体性的复合结构层。通过数值模拟分析得出：同时考虑隔震效果和经济性，取隔震层厚度为200mm、橡胶砂配合比为30%较好。

但该体系应用时需要开挖一定厚度的土方，工程量较大，而且橡胶颗粒大小对结构隔震效果是否有影响有待进一步研究。钢绞线和土工格室的使用，起到了一定的限位作用，但是工程造价也有相应提高，同时结构体系复位功能有限。

橡胶粉隔震体系

董诚春指出可在不同粒径的橡胶粉中加入一定量的粘合剂或促进剂等，搅拌均匀后硫化可制成圆柱体或立方体隔震元件。但此方法比较繁琐，加工工序较多增加了成本，且其性能未知，还需进一步测试。

王瑞，林振荣等提出将橡胶粉作为隔震层的材料，通过对不同目数和堆积厚度的橡胶粉进行准静态压缩试验，结果表明：橡胶粉垫层目数一定时，在相同实验力下，橡胶粉垫层的变形能力随堆积厚度的增加而增强；当橡胶粉堆积厚度增大到一定程度时，80目橡胶粉垫层的变形能力较强；而吸能能力随实验力的不同影响因素也有所不同，橡胶粉隔震示意图如图6所示。

谢永亮等通过对橡胶粉加卸载和振动台试验，模拟在爆炸冲击振动环境下的隔震问题，采用橡胶粉垫层的线性隔震模型和刚度非线性模型求解某工程实例，并对比计算结果和试验结果得出，采用橡胶粉垫层刚度非线性隔震模型的计算结果与试验结果更为相近。

张超等对橡胶粉进行了进一步的试验研究，通过静力滞回性能试验和振动台扫频试验得到橡胶粉目数为80目时，橡胶粉的堆积厚度越大，承载重量越大，隔震效果越好。

该隔震体系具有一定的隔震作用，但实际应用时不仅需要开挖一定厚度的土方，而且由于橡胶粉用量较多，在制作过程中费时费力，无形中提高了工程成本，同时结构体系复位功能有限。

研究意义

2008年5月12日发生在我国四川汶川地区8级的大地震，死亡近10万人，受灾人数逾1000万人，直接经济损失逾318亿元。而在地震中村镇的受灾情况尤为严重。我国的村镇建筑多为砌体结构，甚至有些地区还使用生土结构。众所周知，砌体结构的整体性差，抗震性能差，且基础形式多为条形基础，而现在的叠层橡胶支座隔震技术多以隔震支座设置在柱子下，且价格昂贵，不适用于村镇建筑。对于村镇建筑而言，安全性、经济性和实用性是关键所在。现有的村镇简易隔震体系，难以同时满足隔震性能、限位功能、复位功能、造价低廉、施工便捷等需求。故现今急需提出一种能同时满足上述要求的新型简易隔震体系。

发明内容

本发明提供了一种墙下隔震装置及隔震层结构，其能有效解决现有村镇简易隔震技术难以同时满足承载能力、隔震性能、限位功能、复位功能、造价低廉和施工便捷等要求的问题，克服现有村镇简易隔震技术之不足。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种墙下隔震装置，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，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。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述墙下圈梁隔震垫为为由废旧轮胎切割成片并自下而上叠加而成。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种使用墙下隔震装置的隔震层结构，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的上端固定连接在一起，柱基础和与之相邻的下地圈梁分别通过连接件固定连接在一起。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述柱下隔震装置包括上盖板和开口朝上四周闭合的方形槽；在方形槽的底部外周间隔对称固定连接至少四个下连接钢筋，在上盖板的顶部外周间隔对称固定连接至少四个上连接钢筋，在上盖板的底部固定连接有中部和下部均位于方形槽内的十字形的传力板，在传力板和方形槽的间隙之间安装有至少四个柱下柱隔震垫，柱下柱隔震垫的上端面高于方形槽的上端面，上盖板座在柱下柱隔震垫上，十字形传力板下端面高于方形槽槽底端面。

上述连接件为拉梁。

上述柱下柱隔震垫为由废旧轮胎切割成片并自下而上叠加而成。

本发明通过下地圈梁、墙下圈梁隔震垫和上地圈梁的特殊连接，在地震时，上下圈梁发生相对位移。上下圈梁错动，通过齿口挤压叠层废旧轮胎隔震垫，相对位移越大挤压反力越大，进而起到限位效果。叠层废旧轮胎隔震垫受挤压发生弹性变形，进而提供弹性恢复力用于结构弹性复位。该结构克服了现有村镇简易隔震结构中滑移隔震类型限位，复位能力不足的缺点，避免了剪切型橡胶隔震类型橡胶束剪断破坏震后延续性不足的问题，填补了摩擦性叠层轮胎隔震层的限位不足，复位能力有限的缺陷，解决了橡胶粉、橡胶粒等改性土体型隔震的开挖土方量大，施工复杂，复位能力差等问题，同时利用了废旧轮胎，其具有承载能力强、隔震效果明显、限位和复位功能优异、造价低廉、施工便捷等特点，非常适宜村镇隔震结构中推广使用。

图说明

附图1为现有技术叠层废旧轮胎隔震垫图。

附图2为现有技术叠层废旧轮胎垫隔震体系示意图

附图3（a）为现有技术废旧轮胎第一种叠放方式图。

附图3（b）为现有技术废旧轮胎第二种叠放方式图。

附图4为现有技术捆绑橡胶束隔震体系示意图。

附图5为现有技术橡胶粒-砂垫层隔震示意图。

附图6为现有技术橡胶粉隔震示意图。

附图7为本发明实施例1的主视剖视放大结构示意图。

附图8为本发明实施例2的俯视局部剖视结构示意图。

附图9为本发明实施例2中柱下隔震装置的主视透视放大结构示意图。

附图10为本发明中柱下隔震装置的方形槽上连接有下连接钢筋的主视剖视结构示意图。

附图11为附图10的俯视结构示意图。

附图12为本发明中柱下隔震装置的上盖板上连接有上连接钢筋的俯视结构示意图。

附图13为附图12中A-A向的剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为下地圈梁，2为上地圈梁，3为齿槽，4为墙下圈梁隔震垫，5为凸齿，6为条形基础，7为柱基础，8为连接件，9为上盖板，10为方形槽，11为下连接钢筋，12为上连接钢筋，13为柱下柱隔震垫，14为传力板。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1，如附图7所示，该墙下隔震装置包括下地圈梁1、墙下圈梁隔震垫4和上地圈梁2；在下地圈梁1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3，在靠近齿槽3侧壁的两侧分别安装有墙下圈梁隔震垫4，墙下圈梁隔震垫4的上端面高于下地圈梁1的上端面，对应各个齿槽3位置的上地圈梁2的每根梁的下部均设有嵌入相应齿槽3内的凸齿5，且每个凸齿5均位于对应的两个墙下圈梁隔震垫4之间，上地圈梁2座在墙下圈梁隔震垫4上，凸齿5下端面高于下地圈梁1的齿槽3槽底端面。本发明所提圈梁均以沿轴向方向为纵向，垂直轴向方向为横向；下地圈梁1和上地圈梁2安装在一起后，下地圈梁1和上地圈梁2之间有间距，上下圈梁之间缝隙以柔性材料填充；这样，通过下地圈梁1、墙下圈梁隔震垫4和上地圈梁2的特殊连接，在地震时，上下圈梁发生相对位移。上下圈梁错动，通过齿口挤压墙下圈梁隔震垫4，相对位移越大挤压反力越大，进而起到限位效果。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。其中隔震垫为现有公知技术。

可根据实际需要，对上述实施例1作进一步优化或/和改进：

根据需要，墙下圈梁隔震垫4为由废旧轮胎切割成片并自上而下叠加而成。这样，通过下地圈梁1、墙下圈梁隔震垫4和上地圈梁2的特殊连接，在地震时，上下圈梁发生相对位移。上下圈梁错动，通过齿口挤压叠层废旧轮胎隔震垫，相对位移越大挤压反力越大，进而起到限位效果。叠层废旧轮胎隔震垫受挤压发生弹性变形，进而提供弹性恢复力用于结构弹性复位。由废旧轮胎切割成片并自下而上叠加而成的叠层废旧轮胎隔震垫能够很好的起到隔震效果，同时降低了造价，节能环保。

实施例2，如附图8所示，该使用墙下隔震装置的隔震层结构，包括条形基础6、柱基础7、墙下隔震装置和柱下隔震装置；在条形基础6内部有至少一个的柱基础7，在柱基础7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1的每根梁的下方有条形基础6，下地圈梁1的下端和条形基础6的上端固定连接在一起，柱基础7和与之相邻的下地圈梁1分别通过连接件8固定连接在一起。条形基础6和柱基础7均为公知公用；通过条形基础6、柱基础7、墙下隔震装置和柱下隔震装置的配合使用，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，同时柱结构的应用适应了村镇建筑大空间的需求，适合在村镇隔震结构中推广。

可根据实际需要，对上述实施例2作进一步优化或/和改进：

如附图9、10、11、12、13所示，柱下隔震装置包括上盖板9和开口朝上四周闭合的方形槽10；在方形槽10的底部外周间隔对称固定连接至少四个下连接钢筋11，在上盖板9的顶部外周间隔对称固定连接至少四个上连接钢筋12，在上盖板9的底部固定连接有中部和下部均位于方形槽10内的十字形的传力板14，在传力板14和方形槽10的间隙之间安装有至少四个柱下柱隔震垫13，柱下柱隔震垫13的上端面高于方形槽10的上端面，上盖板9座在柱下柱隔震垫13上，传力板14的下端面高于方形槽10的槽底端面。方形槽10可由钢板制作而成，上盖板9可为钢板；十字形的传力板14可卡装在至少四个柱下柱隔震垫13之间；上盖板9和方形槽10安装后，上盖板9和方形槽10的上端有间距；传力板14的下端面与方形槽10的槽底端面有间距；施工时，可将方形槽10上的下连接钢筋11和对应的柱基础7浇注在一起，上盖板9上的上连接钢筋12可与上方的混凝土柱浇注在一起，然后按照正常程序修建建（构）筑物。

根据需要，连接件8为拉梁。这样，拉梁可使隔震层周边条形基础6和内部柱基础7形成整体，地震作用时更好的起到隔震目的。

根据需要，柱下柱隔震垫13为由废旧轮胎切割成片并自下而上叠加而成。这样，由废旧轮胎切割成片并自下而上叠加而成的叠层废旧轮胎隔震垫能够很好的起到隔震效果，同时降低了造价，节能环保。

本发明适用于村镇中低层建（构）筑物，通过设置上下圈梁或下方形槽和上盖板，利用叠层废旧轮胎隔震垫特殊连接上下结构，使上下结构被叠层废旧轮胎隔震垫隔开。地震时，上下结构发生相对错动，通过齿口或传力板和方形槽壁挤压叠层废旧轮胎隔震垫，相对位移越大挤压反力越大，进而起到限位效果。叠层废旧轮胎隔震垫受挤压发生弹性变形，进而提供弹性恢复力用于结构弹性复位。同时利用了废旧轮胎降低造价，节能环保。本发明可根据实际需要做相应的调整：

一、墙下构造类型

1.本发明墙下隔震装置采用设置有齿槽3的下地圈梁1，下地圈梁1的宽度选择一般同墙厚，齿槽3的个数、位置、长度、高度均由设计决定，同时应注意下地圈梁1的配筋受力验算。

叠层废旧轮胎隔震垫的设计压应力、平面尺寸、个数、叠层层数由建（构）筑结构设计时确定，其原则为：1）满足本发明承载力要求；2）满足本发明隔震性能要求；3）满足本发明构造要求。

上地圈梁2的宽度一般同墙厚，上地圈梁2上的凸齿5的个数、位置、长度、高度均由设计决定，同时应注意上地圈梁2的配筋受力验算及凸齿5的水平抗剪承载力验算。

二、柱下构造类型

1.方形槽10、传力板14和上盖板9的尺寸需经设计确定，其原则为：1）满足本发明竖向承载力要求；2）满足本发明隔震性能要求；3）满足本发明构造要求。4）根据单柱竖向荷载选取叠层废旧轮胎隔震垫平面尺寸，由此确定方形槽10和上盖板9的平面尺寸；5）根据选取叠层废旧轮胎隔震垫的竖向尺寸设计方形槽10深度。6）根据所要提供水平力大小及限位要求设计传力板14的长度、高度。

叠层废旧轮胎隔震垫的设计压应力、平面尺寸、个数、叠层层数由建（构）筑结构设计时确定，其原则为：1）满足本发明承载力要求；2）满足本发明隔震性能要求；3）满足本发明构造要求。

为解决我国村镇建（构）筑物抗震性能差的问题提出本结构类型，其原理为：在正常使用时上部结构荷载通过上地圈梁2传递给墙下圈梁隔震垫4，墙下圈梁隔震垫4再传递给下地圈梁1，进而传递给下部基础。在地震来临时，地震作用通过下地圈梁1传递给墙下圈梁隔震垫4，墙下圈梁隔震垫4再传递给上部结构。为追求大空间的目的我国已有部分建（构）筑物利用了柱结构形式，鉴于此本发明提出柱下隔震装置，其原理同墙下，在正常使用时结构荷载通过上盖板9传递给柱下柱隔震垫13，柱下柱隔震垫13再传递给方形槽10，进而传递给下部基础。在地震来临时，地震作用通过方形槽10传递给柱下柱隔震垫13，柱下柱隔震垫13再传递给上部结构。通过设置上下圈梁或下方形槽和上盖板，利用叠层废旧轮胎隔震垫特殊连接上下结构，使上下结构被叠层废旧轮胎隔震垫隔开。地震时，上下结构发生相对错动，通过齿口或传力板和方形槽壁挤压叠层废旧轮胎隔震垫，相对位移越大挤压反力越大，进而起到限位效果。叠层废旧轮胎隔震垫受挤压发生弹性变形，进而提供弹性恢复力用于结构弹性复位。由于叠层废旧轮胎隔震垫竖向刚度远大于水平向刚度，使结构自振周期远离场地卓越周期，同时叠层废旧轮胎隔震垫的变形吸收耗散掉大部分地震能量，只有少部分能量输入上部结构，从而确保上部结构及设备安全，减少人民生命财产损失。

试验性能如下：

本发明中叠层废旧轮胎隔震垫的竖向刚度与其平面尺寸及叠层层数有关，平面尺寸越大竖向刚度越大，在叠层废旧轮胎隔震垫平面尺寸为180mmX180mm叠层8层时即可提供82.5KN/mm（设计压应力3MPa）、115.0KN/mm（设计压应力4MPa）、137.7KN/mm（设计压应力5MPa）、144.6KN/mm（设计压应力6MPa）的竖向刚度。

叠层废旧轮胎隔震垫平面尺寸为180mmX180mm叠层8层时每组两个进行水平向力学性能试验得：水平刚度为4.38KN/mm（设计压应力3MPa）5.23KN/mm（设计压应力4MPa）、5.22KN/mm（设计压应力5MPa）、5.84KN/mm（设计压应力6MPa）。

根据实施例1和实施例2，叠层废旧轮胎隔震垫平面尺寸为180mmX180mm叠层8层时竖向刚度是水平向刚度的18.8（设计压应力3MPa）倍、22.0（设计压应力4MPa）倍、26.4（设计压应力5MPa）倍、24.8（设计压应力6MPa）倍，竖向刚度远大水平向刚度且试验滞回曲线较为饱满，表明本发明可以较好的耗散地震能量来起到隔震作用。本发明可通过调整叠层废旧轮胎隔震垫平面尺寸、叠层层数、下地圈梁1上的齿槽3的深度、上地圈梁2上的凸齿5的高度、方形槽10的高度、传力板14的高度和长度等因素来调节竖向刚度和水平向刚度以及二者比例，进而起到良好的隔震性能。隔震性能试验中，当对构件水平向推动相对位移达60mm时，构件的最大残余位移仅为8.3mm，体现出了该结构体系的优异复位功能。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (7)

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的上端固定连接在一起，柱基础和与之相邻的下地圈梁分别通过连接件固定连接在一起。

4.根据权利要求3所述的隔震层结构，其特征在于柱下隔震装置包括上盖板和开口朝上四周闭合的方形槽；在方形槽的底部外周间隔对称固定连接至少四个下连接钢筋，在上盖板的顶部外周间隔对称固定连接至少四个上连接钢筋，在上盖板的底部固定连接有中部和下部均位于方形槽内的十字形的传力板，在传力板和方形槽的间隙之间安装有至少四个柱下柱隔震垫，柱下柱隔震垫的上端面高于方形槽的上端面，上盖板座在柱下柱隔震垫上，十字形传力板下端面高于方形槽槽底端面。

5.根据权利要求3或4所述的隔震层结构，其特征在于连接件为拉梁。

6.根据权利要求3或4所述的隔震层结构，其特征在于柱下柱隔震垫为由废旧轮胎切割成片并自下而上叠加而成。

7.根据权利要求5所述的隔震层结构，其特征在于柱下柱隔震垫为由废旧轮胎切割成片并自下而上叠加而成。