CN110344515A - 一种自复位式磨盘隔震墩装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种自复位式磨盘隔震墩装置，包括上支墩和下支墩；上支墩、下支墩上下布置，上支墩底端设有上料仓，下支墩顶端设有下料仓，上支墩底面与下支墩顶面接触并且上料仓与下料仓连通形成储料仓，储料仓内填充有碾磨料，储料仓中心位置设有形变记忆弹性件，形变记忆弹性件上下两端分别与上支墩、下支墩连接；上支墩底面上设有上槽带，上槽带的多个凹槽一端与储料仓连通且其另一端向外延伸至上支墩边缘，下支墩顶面上设有下槽带，下槽带的多个凹槽一端与储料仓连通且其另一端向外延伸至下支墩边缘。本发明造价低廉、施工简便且功能可恢复，以实现基于滑移隔震技术减少上部结构总体震动反应的同时，通过碾磨效应进一步耗散地震能量。
Description
技术领域
本发明涉及隔震技术领域，尤其涉及一种自复位式磨盘隔震墩装置。
背景技术
地震是一种危害极大的突发性自然灾害，在地震中，建筑物受到的地震作用自下而上逐渐放大，从而引起结构构件的破坏，甚至会导致建筑物倒塌及由此造成的人员伤亡。为防止地震发生时的建筑物倒塌，目前，部分重要性建筑及复杂建筑在特定部位采用隔震装置形成隔震建筑，使得建筑结构在地震作用下可以由剧烈的摆动变为缓慢的平动，隔震装置以上的主体结构基本上处于弹性工作状态。即通过改变结构的自振特性避开场地输入的地震波携能频段，减小建筑物上部结构的地震反应，大大提高建筑物的抗震可靠性和安全性。
实际地震中，量大面广的村镇建筑受损情况往往是最为严重的，对生命和财产安全造成的威胁也是最大的，然而目前工程中最为常见的隔震系统主要有两种，第一种是在结构和基础之间引入一个侧向刚度较低的隔震层；第二种是在基础或结构底部引入滑动装置，这两种系统在隔震工程中具有良好的效果，但在耗散地震能量或自复位功能等方面仍然存在一些不足。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种自复位式磨盘隔震墩装置。
本发明提出的一种自复位式磨盘隔震墩装置，包括上支墩和下支墩；上支墩、下支墩上下布置且上支墩底面与下支墩顶面接触；上支墩底端设有上料仓，下支墩顶端设有下料仓，上料仓与下料仓连通形成储料仓，储料仓内填充有碾磨料，储料仓中心位置设有形变记忆弹性件，形变记忆弹性件上下两端分别与上支墩、下支墩连接；上支墩底面上设有上槽带，上槽带的多个凹槽一端与储料仓连通且其另一端向外延伸至上支墩边缘，下支墩顶面上设有下槽带，下槽带的多个凹槽一端与储料仓连通且其另一端向外延伸至下支墩边缘。
优选的，上支墩包括独立基础段和磨盘段，磨盘段设置在独立基础段底端并与独立基础段连接，磨盘段中心位置设置上料仓，磨盘段上设有与上料仓连通的补料孔。
优选的，下支墩的截面面积大于上支墩的截面面积且下支墩与上支墩同轴布置，下支墩中心位置内凹形成下料仓。
优选的，形变记忆弹性件采用弹簧，形变记忆弹性件两端采用预埋卡环的方式与上支墩、下支墩固定连接，并且下料仓内位于形变记忆弹性件底端的卡环外侧位置预埋有套在形变记忆弹性件外部的限位钢管。
优选的，上槽带、下槽带均呈辐射状，上槽带、下槽带的有效内径为碾磨料最大粒径的1.1-2倍，并且上槽带、下槽带的净距不小于其有效内径的2倍。
优选的，下料仓底面固定有密目格栅网，密目格栅网的孔径为碾磨料最小粒径的0.2-0.8倍。
优选的，下料仓底面位于密目格栅网下方位置设有多个清渣槽，清渣槽内设有清渣管，清渣管两端延伸至下支墩外部，清渣管处于清渣槽内一段管壁上分布有多个滤孔。
本发明提出的一种自复位式磨盘隔震墩装置，将传统柱下独立基础及垫层组合改造为上支墩与下支墩组合，形成了具有碾磨功能的磨盘机构；设置储料仓并在储料仓内填充散料陶粒、再生混凝土等碾磨料，在地震时，当主体结构发生水平向震动时，上支墩相对于下支墩产生相对运动，使得储料仓内的碾磨料被挤出至上支墩与下支墩的接触界面，并经反复碾磨而耗散基底输入能量，从而显著降低上支墩以上主体结构的震动响应，实现地震时通过碾磨料进行耗能的目的，与此同时，形变记忆弹性件为上支墩提供弹性恢复力，实现结构体系的自复位功能；由于磨盘机构的碾磨效应，本发明的隔震装置可有效实现延长主体结构的自震周期及滑移耗能作用。本发明具有构造简单、造价低廉、施工简便且具有功能可恢复等优点，适用于多层以下框架结构，以实现基于滑移隔震技术减少上部结构总体震动反应的同时，通过碾磨效应进一步耗散地震能量，解决了现有隔震技术应用于多层以下框架结构时成本高、设计复杂及施工难度大的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种自复位式磨盘隔震墩装置的平面示意图；
图2为本发明提出的一种自复位式磨盘隔震墩装置的端面示意图；
图3为本发明提出的一种自复位式磨盘隔震墩装置中上支墩的结构示意图；
图4为本发明提出的一种自复位式磨盘隔震墩装置中下支墩的结构示意图；
图5为本发明提出的一种自复位式磨盘隔震墩装置中形变记忆弹性件的结构示意图；
图6为图5中A处放大结构示意图。
具体实施方式
参照图1-图6，本发明提出一种自复位式磨盘隔震墩装置，包括上支墩1和下支墩2；其中：
上支墩1、下支墩2上下布置，上支墩1底端设有上料仓11，下支墩2顶端设有下料仓21，上支墩1底面与下支墩2顶面接触并且上料仓11与下料仓21连通形成储料仓，储料仓内填充有碾磨料3，储料仓中心位置设有形变记忆弹性件4，形变记忆弹性件4上下两端分别与上支墩1、下支墩2连接。上支墩1底面上设有上槽带15，上槽带15的多个凹槽一端与储料仓连通且其另一端向外延伸至上支墩1边缘，下支墩2顶面上设有下槽带22，下槽带22的多个凹槽一端与储料仓连通且其另一端向外延伸至下支墩2边缘。
本发明将传统柱下独立基础及垫层组合改造为上支墩1与下支墩2组合，形成了具有碾磨功能的磨盘机构；设置储料仓并在储料仓内填充散料陶粒、再生混凝土等碾磨料3，在地震时，当主体结构发生水平向震动时，上支墩相对于下支墩产生相对运动，使得储料仓内的碾磨料3被挤出至上支墩1与下支墩2的接触界面的上槽带15、下槽带22内，并经反复碾磨而耗散基底输入能量，从而显著降低上支墩1以上主体结构的震动响应，实现地震时通过碾磨料3进行耗能的目的，与此同时，形变记忆弹性件4为上支墩提供弹性恢复力，实现结构体系的自复位功能；由于磨盘机构的碾磨效应，本发明的隔震装置可有效实现延长主体结构的自震周期及滑移耗能作用。
本实施例中，上支墩1包括独立基础段12和磨盘段13，磨盘段13设置在独立基础段12底端并与独立基础段12连接，磨盘段13中心位置设置上料仓11，磨盘段13上设有与上料仓11连通的补料孔14，在震动结束后，可从补料孔14处快速补充碾磨料3。
本实施例中，下支墩2的截面面积大于上支墩1的截面面积且下支墩2与上支墩1同轴布置，下支墩2中心位置内凹形成下料仓21。下支墩2超出上支墩1的宽度根据罕遇地震作用下的相对位移允许值或设备主体在最不利工况下的水平位移极限值要求计算确定，下支墩2的高度根据独立基础段12抗冲切要求计算确定。
本实施例中，形变记忆弹性件4采用弹簧，形变记忆弹性件4两端采用预埋卡环41的方式与上支墩1、下支墩2固定连接，并且下料仓21内位于形变记忆弹性件4底端的卡环41外侧位置周向预埋有多个限位钢管42，多个限位钢管42作为上支墩位移超限时的限位挡块。
本实施例中，上槽带15、下槽带22均呈辐射状，上槽带15、下槽带22的有效内径为碾磨料3最大粒径的1.1-2倍，并且上槽带15、下槽带22的净距不小于其有效内径的2倍。
本实施例中，下料仓21底面固定有密目格栅网23，密目格栅网23的孔径为碾磨料3最小粒径的0.2-0.8倍。下料仓21底面位于密目格栅网23下方位置设有多个清渣槽24，清渣槽24内设有清渣管25，清渣管25两端延伸至下支墩2外部，清渣管25处于清渣槽24内一段管壁上分布有多个滤孔。地震时，由于反复碾磨造成碾磨料3被碾碎，碎渣进入清渣槽24，地震后通过清渣管25进行清渣工作。
本发明一种自复位式磨盘隔震墩装置按以下步骤制作：
S1：在已完成的坑底或垫层上施作含下料仓21、清渣槽24、清渣管25、密目格栅网23及下槽带22的下支墩2；
S2：在下支墩2顶面涂刷隔离剂，在下料仓21内定位含碾磨料3的储料仓免拆芯模，同步进行形变记忆弹性件4的上下两端卡环41以及限位钢管42的安装，然后沿芯模外侧布设上槽带15的辅助成型条；
S3：在下支墩2顶面施作上支墩1。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自复位式磨盘隔震墩装置，其特征在于，包括上支墩(1)和下支墩(2)；上支墩(1)、下支墩(2)上下布置且上支墩(1)底面与下支墩(2)顶面接触；上支墩(1)底端设有上料仓(11)，下支墩(2)顶端设有下料仓(21)，上料仓(11)与下料仓(21)连通形成储料仓，储料仓内填充有碾磨料(3)，储料仓中心位置设有形变记忆弹性件(4)，形变记忆弹性件(4)上下两端分别与上支墩(1)、下支墩(2)连接；上支墩(1)底面上设有上槽带(15)，上槽带(15)的多个凹槽一端与储料仓连通且其另一端向外延伸至上支墩(1)边缘，下支墩(2)顶面上设有下槽带(22)，下槽带(22)的多个凹槽一端与储料仓连通且其另一端向外延伸至下支墩(2)边缘。
2.根据权利要求1所述的自复位式磨盘隔震墩装置，其特征在于，上支墩(1)包括独立基础段(12)和磨盘段(13)，磨盘段(13)设置在独立基础段(12)底端并与独立基础段(12)连接，磨盘段(13)中心位置设置上料仓(11)，磨盘段(13)上设有与上料仓(11)连通的补料孔(14)。
3.根据权利要求1所述的自复位式磨盘隔震墩装置，其特征在于，下支墩(2)的截面面积大于上支墩(1)的截面面积且下支墩(2)与上支墩(1)同轴布置，下支墩(2)中心位置内凹形成下料仓(21)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的自复位式磨盘隔震墩装置，其特征在于，形变记忆弹性件(4)采用弹簧，形变记忆弹性件(4)两端采用预埋卡环(41)的方式与上支墩(1)、下支墩(2)固定连接，并且下料仓(21)内位于形变记忆弹性件(4)底端的卡环(41)外侧位置预埋有套在形变记忆弹性件外部的限位钢管(42)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的自复位式磨盘隔震墩装置，其特征在于，上槽带(15)、下槽带(22)均呈辐射状，上槽带(15)、下槽带(22)的有效内径为碾磨料(3)最大粒径的1.1-2倍，并且上槽带(15)、下槽带(22)的净距不小于其有效内径的2倍。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的自复位式磨盘隔震墩装置，其特征在于，下料仓(21)底面固定有密目格栅网(23)，密目格栅网(23)的孔径为碾磨料(3)最小粒径的0.2-0.8倍。
7.根据权利要求7所述的自复位式磨盘隔震墩装置，其特征在于，下料仓(21)底面位于密目格栅网(23)下方位置设有多个清渣槽(24)，清渣槽(24)内设有清渣管(25)，清渣管(25)两端延伸至下支墩(2)外部，清渣管(25)处于清渣槽(24)内一段管壁上分布有多个滤孔。
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