CN106759529B - 一种隔震基础及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隔震基础，包括有底板和垫层，所述底板位于所述垫层上方，所述底板底部设有至少一个凹槽，所述凹槽内设有耗能单元，所述耗能单元的顶部与凹槽顶面相连接，所述耗能单元底部向下伸出凹槽且与垫层顶面相连接，所述底板与垫层之间相间隔。本发明进一步提供了一种隔震基础的建造方法及其应用。本发明提供的一种隔震基础及其建造方法，构造简单、施工方便、成本低廉、耐久可靠，能够使现有废弃混凝土以及废旧轮胎实现循环再利用，适用于20m以下的低层建筑，具有良好的隔震效果，在防灾减灾、节约资源、保护环境方面具有重要意义。

Description

一种隔震基础及其建造方法

技术领域

本发明属于土木工程隔震技术领域，涉及一种隔震基础及其建造方法，具体涉及一种资源再利用型及其建造方法。

背景技术

我国是一个地震灾害多发的国家，地震严重威胁着人们的生命和财产安全，如何提高建筑结构的抗震性能非常值得关注。目前常用的建筑结构的抗震方法，第一类是利用结构材料的强度和结构构件的塑性变形能力来抵抗地震作用使建筑结构自身能够抵抗地震波的冲击，但其建造成本较高，且抗震效果有时并不理想；第二类是结构消能减震技术，借助各种阻尼器等装置进行消能减震，但一般其成本较高；第三类是结构隔震技术，采用特殊的措施来隔离地震对上部结构的影响。

其中，采用隔震技术对建筑结构进行抗震设计时，是通过在上部结构基础处设置隔震构造来吸收和阻断地震能量，减少上部结构的地震反应以提高结构抗震能力，降低地震对人和财产的影响，具有良好的隔震和抗震效果。

同时，作为建筑业主要材料的混凝土以及作为工业重要产品的轮胎的消耗量日益增多，其废混凝土以及废旧轮胎若处理不当将会严重影响环境，特别是轮胎的降解需要很长时间。因此，有必要为这些废弃物寻找一个新的使用途径，对废弃物进行循环再利用，从而能够节约资源、保护环境。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种隔震基础及其建造方法，用于解决现有技术中缺乏采用现有废弃混凝土以及废旧轮胎作为原料建造的隔震基础构造及其建造方法的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种隔震基础，包括有底板和垫层，所述底板位于所述垫层上方，所述底板底部设有至少一个凹槽，所述凹槽内设有耗能单元，所述耗能单元的顶部与凹槽顶面相连接，所述耗能单元底部向下伸出凹槽且与垫层顶面相连接，所述底板与垫层之间相间隔。

优选地，所述垫层为全级配的再生骨料制备的垫层。所述再生骨料是指将废旧混凝土经过加工、破碎、分级后，按一定比例混合形成的再生骨料。

更优选地，所述全级配的再生骨料选自连续粒级的再生粗骨料、多级配区的再生细骨料中的一种或两种组合。

进一步优选地，所述再生粗骨料的连续粒级选自粒级为4.75mm～16mm、4.75mm～20mm、4.75mm～25mm、4.75mm～31.5mm中的一种或多种组合。

进一步优选地，所述再生细骨料的多级配区选自Ⅰ级配区、Ⅱ级配区、Ⅲ级配区中的一种或多种组合。所述Ⅰ级配区、Ⅱ级配区、Ⅲ级配区由建筑行业的一般技术规范定义，由细度模数确定不同配区中砂的粗细。

所述再生粗骨料为由建(构)筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成的粒径大于4.75mm的颗粒。所述再生细骨料为由建(构)筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成的粒径在0.08～4.75mm的颗粒。

优选地，所述底板为由再生混凝土制备的底板。所述底板的尺寸及配筋根据实际工况确定。所述再生混凝土为由再生骨料部分或全部代替天然骨料配制而成的新型混凝土。

更优选地，所述再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％。

进一步优选地，所述再生骨料为再生粗骨料。所述再生粗骨料为由建(构)筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成的粒径大于4.75mm的颗粒。

优选地，所述底板的上表面平整。用于建造上部结构，如砖混结构、混凝土结构、钢结构、木结构等。

优选地，所述垫层与底板的厚度之比为1-2：1。

优选地，所述凹槽与底板的厚度之比为1：1.5-2。所述凹槽在底板上的个数根据底板隔震以及承重要求所需要的耗能单元个数确定，均匀分布。

优选地，所述底板与垫层之间相间隔的距离为10-15cm。

优选地，所述凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.2-1.5：1。所述耗能单元横截面积为废旧轮胎外皮所包裹的横截面积。所述凹槽尺寸根据耗能单元的尺寸(即废旧轮胎外皮尺寸)确定，以能够放入耗能单元为准。

优选地，所述凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.1-1.5。

优选地，所述耗能单元通过公式Ⅰ确定个数：

其中，G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义；n为耗能单元的个数；A为耗能单元的承压面积，mm²；[σ]为耗能单元的极限压应力，MPa。

更优选的，耗能单元的极限压应力为15MPa。

优选地，所述垫层与底板之间通过公式Ⅱ满足发生相对滑动，从而耗能减震：

V＞μG (Ⅱ)，

其中，V为地震作用产生的剪力，N；μ为垫层与耗能单元之间的摩擦系数；G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义。

优选地，所述垫层与耗能单元之间的摩擦系数μ＝0.2～0.3。更优选地，所述垫层与耗能单元外皮之间的摩擦系数μ＝0.2～0.3。

优选地，所述耗能单元包括有外皮和内芯，所述外皮包裹在所述内芯外侧壁以及底部上。

更优选地，所述外皮为由废旧轮胎制备的外皮。所述废旧轮胎为任意废旧机动车的轮胎外胎。所述废旧轮胎材质为橡胶。

更优选地，所述外皮为至少一层。所述外皮的每一层为一个废旧轮胎外胎。

更优选地，所述内芯为由再生混凝土浇筑制备的内芯。所述再生混凝土为由再生骨料部分或全部代替天然骨料配制而成的新型混凝土。

进一步优选地，所述再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％。

最优选地，所述再生骨料为再生粗骨料。所述再生粗骨料为由建(构)筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成的粒径大于4.75mm的颗粒。

进一步优选的，所述再生混凝土的强度等级不应低于C30，所述混凝土强度等级由建筑行业的一般技术规范定义。

更优选地，所述内芯的上下表面平整。

本发明第二方面提供一种隔震基础的建造方法，包括以下步骤：

1)将场地进行基本处理后，铺设垫层；

优选地，所述基本处理包括有对场地进行基坑开挖、护坡、排水以及平整等。

优选地，所述铺设垫层采用全级配的再生混凝土进行铺设。

更优选地，所述再生混凝土的强度等级不应低于C30，所述混凝土强度等级由建筑行业的一般技术规范定义。。

优选地，所述垫层的上表面要求整平。

2)然后在垫层上铺设多个耗能单元；

所述耗能单元通过公式Ⅰ确定个数：

其中，G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义；n为耗能单元的个数；A为耗能单元的承压面积，mm²；[σ]为耗能单元的极限压应力，MPa。

更优选的，耗能单元的极限压应力为15MPa。

优选地，所述耗能单元上下表面平整且高度统一。

优选地，所述铺设耗能单元是将一层或多层的外皮叠放，在其内芯浇筑再生混凝土，并使内芯得上下表面平整。

更优选地，所述外皮在铺设前要进行处理，去除废旧轮胎的内胎。

3)再在耗能单元上铺设预留凹槽的底板，并确保底板与垫层之间具有一定间隔距离。

所述垫层与底板之间通过公式Ⅱ满足发生相对滑动，从而耗能减震：

V＞μG (Ⅱ)，

其中，V为地震作用产生的剪力，N；μ为垫层与耗能单元之间的摩擦系数；G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义。

优选地，所述垫层与耗能单元之间的摩擦系数μ＝0.2～0.3。更优选地，所述垫层与耗能单元外皮之间的摩擦系数μ＝0.2～0.3。

优选地，所述铺设底板选自现场铺设或预制铺设中的一种。

更优选地，所述现场铺设是在耗能单元上搭设模板，现场浇筑再生混凝土，形成预留凹槽的底板，并与耗能单元浇筑形成整体。

更优选地，所述预制铺设是在工厂内预制好预留凹槽的底板，运至现场直接铺设在耗能单元上，并采取构造措施与耗能单元形成整体。所述构造措施如预留钢筋拉结等。

优选地，所述底板的上表面要求平整。

优选地，所述底板的上表面建造上部结构。所述上部结构为20m以下的较低楼层的砖混结构、混凝土结构、钢结构、木结构等。

所述底板与垫层之间具有一定间隔距离，在地震到来时，可通过耗能单元与垫层之间的相互滑移，来达到为上部结构隔绝地震的效果。

本发明第三方面提供一种隔震基础在上部结构为低层建筑的基础中的应用。

优选地，所述低层建筑为高度≤20m的低层建筑。所述低层建筑为砖混结构、混凝土结构、钢结构、木结构等。

如上所述，本发明提供的一种隔震基础及其建造方法，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的一种隔震基础及其建造方法，能够使现有废弃混凝土以及废旧轮胎实现循环再利用，具有良好的隔震效果，防灾减灾，节约资源，保护环境。

(2)本发明提供的一种隔震基础及其建造方法，具有资源再利用型基础隔震结构，构造简单，施工方便，可显著降低成本，耐久可靠。

(3)本发明提供的一种隔震基础及其建造方法，具有资源再利用型基础隔震结构，通过废旧轮胎耗能单元与再生骨料垫层间的滑移来达到隔绝地震作用的效果。

(4)本发明提供的一种隔震基础及其建造方法，具有资源再利用型基础隔震结构，可以在城市和乡村推广，应用范围广，适应于20m以下的低层建筑，特别是其中以废旧轮胎作为原料的耗能单元可采用任意组合以适用于任何尺寸和形式的隔震基础。

附图说明

图1显示为本发明的一种隔震基础的纵截面结构示意图。

图2显示为本发明的一种隔震基础中具有单层外皮的耗能单元的结构示意图及剖面图。

图3显示为本发明的一种隔震基础中具有两层外皮的耗能单元的结构示意图及剖面图3a、3b，其中，图3a为两层相同尺寸外皮叠放的耗能单元，图3b为两层不同尺寸外皮叠放的耗能单元。

图4显示为本发明的一种隔震基础的横截面结构示意图(矩形隔震基础，耗能单元2×3个)。

图5显示为本发明的一种隔震基础的横截面结构示意图(正方形隔震基础，耗能单元2×2个)。

图6显示为本发明的一种隔震基础的横截面结构示意图(圆形隔震基础，耗能单元7个)。

图7显示为不同基础的上部结构的最大位移曲线图。

附图标记

1 垫层

2 耗能单元

3 底板

4 凹槽

5 外皮

6 内芯

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1-6所示，本发明提供一种隔震基础，包括有底板和垫层，所述底板位于所述垫层上方，所述底板底部设有至少一个凹槽，所述凹槽内设有耗能单元，所述耗能单元的顶部与凹槽顶面相连接，所述耗能单元底部向下伸出凹槽且与垫层顶面相连接，所述底板与垫层之间相间隔。

在一个优选的实施例中，如图1所示，所述垫层为全级配的再生骨料制备的垫层。所述全级配的再生骨料选自连续粒级的再生粗骨料、多级配区的再生细骨料中的一种或两种组合。所述再生粗骨料的连续粒级选自粒级为4.75mm～16mm、4.75mm～20mm、4.75mm～25mm、4.75mm～31.5mm中的一种或多种组合。所述再生细骨料的多级配区选自Ⅰ级配区、Ⅱ级配区、Ⅲ级配区中的一种或多种组合。

在一个优选的实施例中，如图1所示，所述底板为由再生混凝土制备的底板。所述再生混凝土中的再生粗骨料取代率为50～100wt％。所述底板的上表面平整，用于建造上部结构。所述垫层与底板的厚度之比为1-2：1，优选为1：1。所述底板与垫层之间相间隔的距离为10-15cm，优选为15cm。所述凹槽与底板的厚度之比为1：1.5-2。

在一个优选的实施例中，如图2-3所示，所述耗能单元包括有外皮和内芯，所述外皮包裹在所述内芯外侧壁以及底部上。所述外皮为由废旧轮胎制备的外皮。所述外皮为至少一层，所述外皮的每一层为一个废旧轮胎外胎。所述内芯为由再生混凝土浇筑制备的内芯。所述再生混凝土中的再生粗骨料取代率为50～100wt％。所述内芯的上下表面平整。

在一个优选的实施例中，如图1所示，所述底板的尺寸及配筋根据实际工况确定。如图1、4-6所示，所述凹槽与底板的厚度之比为1：1.5-2。所述凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.2-1.5：1。所述凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.1-1.5。

在一个优选的实施例中，耗能单元通过公式Ⅰ确定个数，并均匀分布。公式Ⅰ为其中，G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义；n为耗能单元的个数；A为耗能单元的承压面积，mm²；[σ]为耗能单元的极限压应力，MPa。

在一个优选的实施例中，所述垫层与底板之间通过公式Ⅱ满足发生相对滑动，从而耗能减震。公式Ⅱ为V＞μG，其中，V为地震作用产生的剪力，N；μ为垫层与耗能单元之间的摩擦系数；G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义。所述垫层与耗能单元之间的摩擦系数μ＝0.2～0.3。

在一个优选的实施例中，如图4所示，当底板为矩形，凹槽呈正方形，其中的耗能单元呈圆形，在底板下的耗能单元均匀分布为2排3列，共6个。如图5所示，当底板为正方形，凹槽呈正方形，其中的耗能单元呈圆形，在底板下的耗能单元均匀分布为2排2列，共4个。如图6所示，当底板为圆形，凹槽呈圆形，其中的耗能单元呈圆形，在底板下的耗能单元以1个为中心、环绕均匀分布6个，共7个。

实施例1

对底板进行设计，如图4-6所示，底板形状选自矩形、正方形和圆形中的一种，确定底板尺寸。对场地进行基坑开挖、护坡、排水以及平整等基本处理后，如图1所示，对场地进行隔震基础的建造。首先，在场地上铺设垫层，垫层采用全级配的再生骨料进行铺设，垫层的上表面要求整平。

然后，在垫层上铺设多个耗能单元，耗能单元个数按公式Ⅰ确定。耗能单元上下表面平整且高度统一。铺设耗能单元是将一层或多层的外皮叠放，在其内芯浇筑再生混凝土，并使内芯上下表面平整。其中再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％，再生骨料为再生粗骨料。

再者，在耗能单元上铺设预留凹槽的底板，并确保底板与垫层之间具有一定间隔距离，发生相对滑动时的受力情况符合公式Ⅱ。铺设底板选自现场铺设或预制铺设中的一种。现场铺设是在耗能单元上搭设模板，现场浇筑再生混凝土，形成预留凹槽的底板，并与耗能单元浇筑形成整体。预制铺设是在工厂内预制好预留凹槽的底板，运至现场直接铺设在耗能单元上，并采取构造措施，如预留筋与耗能单元拉结，形成整体。其中底板为由再生混凝土制备的底板，再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％，再生骨料为再生粗骨料。底板的上表面要求平整，用于建造上部结构。其中，垫层与底板的厚度之比为1-2：1。底板与垫层之间相间隔的距离为10-15cm。凹槽与底板的厚度之比为1：1.5-2。凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.2-1.5：1。凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.1-1.5。凹槽在底板上的分布数目与耗能单元个数相对应。

实施例2

对底板进行设计，如图4所示，底板形状为矩形，确定底板尺寸。对场地进行基坑开挖、护坡、排水以及平整等基本处理后，如图1所示，对场地进行隔震基础的建造。首先，在场地上铺设垫层，垫层采用全级配的再生骨料进行铺设，垫层的上表面要求整平。

然后，如图4所示，在垫层上铺设2排3列，6个圆形耗能单元，耗能单元上下表面平整且高度统一。如图2所示，铺设耗能单元是放置一层外皮，在其内芯浇筑再生混凝土，并使内芯上下表面平整。其中再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％，再生骨料为再生粗骨料。

再者，在耗能单元上铺设预留凹槽的底板，并确保底板与垫层之间具有一定间隔距离，发生相对滑动时的受力情况符合公式Ⅱ。铺设底板选自现场铺设或预制铺设中的一种。现场铺设是在耗能单元上搭设模板，现场浇筑再生混凝土，形成预留凹槽的底板，并与耗能单元浇筑形成整体。预制铺设是在工厂内预制好预留凹槽的底板，运至现场直接铺设在耗能单元上，并采取构造措施，如预留筋与耗能单元拉结，形成整体。其中底板为由再生混凝土制备的底板，再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％，再生骨料为再生粗骨料。底板的上表面要求平整，用于建造上部结构。其中，垫层与底板的厚度之比为1：1。底板与垫层之间相间隔的距离为15cm。凹槽与底板的厚度之比为1：2。凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.2-1.5：1。凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.1-1.5。凹槽在底板上的分布数目与耗能单元个数相对应。

实施例3

对底板进行设计，如图5所示，底板形状为正方形，确定底板尺寸。对场地进行基坑开挖、护坡、排水以及平整等基本处理后，如图1所示，对场地进行隔震基础的建造。首先，在场地上铺设垫层，垫层采用全级配的再生骨料进行铺设，垫层的上表面要求整平。

然后，如图5所示，在垫层上铺设2排2列，4个圆形耗能单元，耗能单元上下表面平整且高度统一。如图3a所示，铺设耗能单元是将两层相同尺寸的外皮叠放，在其内芯浇筑再生混凝土，并使内芯上下表面平整。其中再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％，再生骨料为再生粗骨料。

再者，在耗能单元上铺设预留凹槽的底板，并确保底板与垫层之间具有一定间隔距离，发生相对滑动时的受力情况符合公式Ⅱ。铺设底板选自现场铺设或预制铺设中的一种。现场铺设是在耗能单元上搭设模板，现场浇筑再生混凝土，形成预留凹槽的底板，并与耗能单元浇筑形成整体。预制铺设是在工厂内预制好预留凹槽的底板，运至现场直接铺设在耗能单元上，并采取构造措施，如预留筋与耗能单元拉结，形成整体。其中底板为由再生混凝土制备的底板，再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％，再生骨料为再生粗骨料。底板的上表面要求平整，用于建造上部结构。其中，垫层与底板的厚度之比为1：1。底板与垫层之间相间隔的距离为15cm。凹槽与底板的厚度之比为1：2。凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.2-1.5：1。凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.1-1.5。凹槽在底板上的分布数目与耗能单元个数相对应。

实施例4

对底板进行设计，如图6所示，底板形状为圆形，确定底板尺寸。对场地进行基坑开挖、护坡、排水以及平整等基本处理后，如图1所示，对场地进行隔震基础的建造。首先，在场地上铺设垫层，垫层采用全级配的再生骨料进行铺设，垫层的上表面要求整平。

然后，如图5所示，在垫层上铺设以1个耗能单元为中心、环绕均匀分布6个耗能单元，7个圆形耗能单元，耗能单元上下表面平整且高度统一。如图3b所示，铺设耗能单元是将两层不同尺寸的外皮叠放，在其内芯浇筑再生混凝土，并使内芯上下表面平整。其中再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％，再生骨料为再生粗骨料。

再者，在耗能单元上铺设预留凹槽的底板，并确保底板与垫层之间具有一定间隔距离，发生相对滑动时的受力情况符合公式Ⅱ。铺设底板选自现场铺设或预制铺设中的一种。现场铺设是在耗能单元上搭设模板，现场浇筑再生混凝土，形成预留凹槽的底板，并与耗能单元浇筑形成整体。预制铺设是在工厂内预制好预留凹槽的底板，运至现场直接铺设在耗能单元上，并采取构造措施，如预留筋与耗能单元拉结，形成整体。其中底板为由再生混凝土制备的底板，再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％，再生骨料为再生粗骨料。底板的上表面要求平整，用于建造上部结构。其中，垫层与底板的厚度之比为1：1。底板与垫层之间相间隔的距离为15cm。凹槽与底板的厚度之比为1：2。凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.2-1.5：1。凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.1-1.5。凹槽在底板上的分布数目与耗能单元个数相对应。

实施例5

对底板进行设计，如图5所示，底板形状为正方形，确定底板尺寸。对场地进行基坑开挖、护坡、排水以及平整等基本处理后，如图1所示，对场地进行隔震基础的建造。首先，在场地上铺设垫层，垫层采用全级配的再生骨料进行铺设，垫层的上表面要求整平。

然后，如图5所示，在垫层上铺设2排2列，4个圆形耗能单元，耗能单元上下表面平整且高度统一。如图3a所示，铺设耗能单元是将两层相同尺寸的外皮叠放，在其内芯浇筑再生混凝土，并使内芯上下表面平整。其中再生混凝土中的再生骨料取代率为75wt％，再生骨料为再生粗骨料。

再者，在耗能单元上铺设预留凹槽的底板，并确保底板与垫层之间具有一定间隔距离，发生相对滑动时的受力情况符合公式Ⅱ。铺设底板为现场铺设，现场铺设是在耗能单元上搭设模板，现场浇筑再生混凝土，形成预留凹槽的底板，并与耗能单元浇筑形成整体。其中底板为由再生混凝土制备的底板，再生混凝土中的再生骨料取代率为75wt％，再生骨料为再生粗骨料。底板的上表面要求平整，用于建造上部结构。其中，垫层与底板的厚度之比为1.5：1。底板与垫层之间相间隔的距离为12cm。凹槽与底板的厚度之比为1：1.8。凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.3：1。凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.3。凹槽在底板上的分布数目与耗能单元个数相对应。

实施例6

对底板进行设计，如图6所示，底板形状为圆形，确定底板尺寸。对场地进行基坑开挖、护坡、排水以及平整等基本处理后，如图1所示，对场地进行隔震基础的建造。首先，在场地上铺设垫层，垫层采用全级配的再生骨料进行铺设，垫层的上表面要求整平。

然后，如图5所示，在垫层上铺设以1个耗能单元为中心、环绕均匀分布6个耗能单元，7个圆形耗能单元，耗能单元上下表面平整且高度统一。如图3b所示，铺设耗能单元是将两层不同尺寸的外皮叠放，在其内芯浇筑再生混凝土，并使内芯上下表面平整。其中再生混凝土中的再生骨料取代率为100wt％，再生骨料为再生粗骨料。

再者，在耗能单元上铺设预留凹槽的底板，并确保底板与垫层之间具有一定间隔距离，发生相对滑动时的受力情况符合公式Ⅱ。铺设底板为预制铺设，预制铺设是在工厂内预制好预留凹槽的底板，运至现场直接铺设在耗能单元上，并采取构造措施，如预留筋与耗能单元拉结，形成整体。其中底板为由再生混凝土制备的底板，再生混凝土中的再生骨料取代率为100wt％，再生骨料为再生粗骨料。底板的上表面要求平整，用于建造上部结构。其中，垫层与底板的厚度之比为2：1。底板与垫层之间相间隔的距离为10cm。凹槽与底板的厚度之比为1：1.2。凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.2：1。凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.1。凹槽在底板上的分布数目与耗能单元个数相对应。

实施例7

分别对实施例2-4制备的隔震基础进行性能测试，同时对未添加本发明中隔震基础的一般结构进行性能测试，性能测试结果见图7。由图7可知，本发明中隔震基础的隔震层水平刚度低，在地震过程中使整个结构体系的周期变长，变形集中在隔震层，上部结构基本上是刚体运动。其相对于一般结构而言，水平位移较大，承接位移较小，在地震时能够减小地震作用，不易发生上部结构的倒塌。同时，本发明中隔震基础的耗能单元与垫层的摩擦系数为0.2～0.3，上部结构的加速度反应降低为一般结构加速度反应的1/4～1/12。应用时，需保证耗能单元的竖向压力小于15MPa，适应于乙类和丙类建筑，不宜用于甲类建筑，其上部结构的楼层应较低，建筑物高度在20m以下。

综上所述，本发明中制备的一种隔震基础，底板与垫层之间具有一定间隔距离，在地震到来时，可通过耗能单元与垫层之间的相互滑移，来达到为上部结构隔绝地震的效果。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种隔震基础，其特征在于，包括有底板和垫层，所述底板位于所述垫层上方，所述底板底部设有至少一个凹槽，所述凹槽内设有耗能单元，所述耗能单元的顶部与凹槽顶面相连接，所述耗能单元底部向下伸出凹槽且与垫层顶面相连接，所述底板与垫层之间相间隔；

所述垫层为全级配的再生骨料制备的垫层；

所述底板为由再生混凝土制备的底板；

所述耗能单元包括有外皮和内芯，所述外皮包裹在所述内芯外侧壁以及底部上；

所述耗能单元包括以下条件中的任一项或多项：

A1）所述外皮为由废旧轮胎制备的外皮；

A2）所述外皮为至少一层，所述外皮的每一层为一个废旧轮胎外胎；

A3）所述内芯为由再生混凝土浇筑制备的内芯；所述制备内芯的再生混凝土中的再生骨料取代率为50~100wt%。

2.根据权利要求1所述的一种隔震基础，其特征在于，所述全级配的再生骨料选自连续粒级的再生粗骨料、多级配区的再生细骨料中的一种或两种组合。

3.根据权利要求1所述的一种隔震基础，其特征在于，所述制备底板的再生混凝土中的再生骨料取代率为50~100wt%。

4.根据权利要求1所述的一种隔震基础，其特征在于，所述隔震基础还包括以下条件中的任一项或多项：

B1）所述垫层与底板的厚度之比为1-2：1；

B2）所述凹槽与底板的厚度之比为1：1.5-2；

B3）所述凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.2-1.5：1；

B4）所述凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.1-1.5；

B5）所述底板与垫层之间相间隔的距离为10-15cm。

5.一种根据权利要求1所述的隔震基础的建造方法，包括以下步骤：

1）将场地进行基本处理后，铺设垫层；

2）然后在垫层上铺设多个耗能单元；

3）再在耗能单元上铺设预留凹槽的底板，并确保底板与垫层之间具有一定间隔距离。

6.根据权利要求5所述的一种隔震基础的建造方法，其特征在于，步骤2）中，所述耗能单元通过公式Ⅰ确定个数：

（Ⅰ），

其中，G为上部结构的重力荷载代表值，N；n为耗能单元的个数；A为耗能单元的承压面积，mm²；为耗能单元的极限压应力，MPa。

7.根据权利要求5所述的一种隔震基础的建造方法，其特征在于，步骤3）中，所述垫层与底板之间通过公式Ⅱ满足发生相对滑动，从而耗能减震：

（Ⅱ），

其中，V为地震作用产生的剪力，N；µ为垫层与耗能单元之间的摩擦系数；G为上部结构的重力荷载代表值，N。

8.根据权利要求1-4任一所述的一种隔震基础应用于上部结构为低层建筑的基础中。