CN113152722B - 一种用于隔震层的抗风载支墩装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于隔震层的抗风载支墩装置，包括与上预埋板连接的上连接板、与下预埋板连接的下连接板，所述上连接板与所述下连接板之间垂直固定设有钢筒，所述钢筒内具有填充物；所述钢筒的中部设有向内凹的削口，所述削口可在地震作用下受剪切力断裂。本发明的用于隔震层的抗风载支墩装置能够非地震作用时协助隔震支座抵抗风致隔震层水平位移，而在一定程度的地震作用下退出工作，使隔震支座发挥作用。

Description

一种用于隔震层的抗风载支墩装置
技术领域
本发明涉及隔震结构技术领域，特别是涉及一种用于隔震层的抗风载支墩装置。
背景技术
隔震技术可有效减轻地震给建筑结构造成损害现象，充分保护人的生命及财产安全，近年来得到越来越广泛的应用。隔震技术的基本原理为，在隔震层中设置水平刚度较低的隔震支座，延长上部结构的自振周期，避开地震作用的卓越周期，从而减轻上部结构的地震动力响应。因此，理论上，隔震层的水平刚度越低，则隔震效果越好。
在进行隔震设计时，应在符合相关规范及标准的前提下，尽量降低隔震层的水平刚度，以充分发挥隔震支座的隔震性能；但当上部结构受较大的设计风荷载时，例如位于风荷载较大的地区、楼层较高或属于风敏感结构等，为了使隔震层满足抗风承载力的要求，现有技术中一般布置较多的铅芯橡胶支座，以提高隔震层的水平刚度，但该种方法削弱了隔震层的水平隔震性能，降低了隔震支座的隔震效率。
因此，需要设计一种抗风装置，在非地震作用时，可协助隔震支座抵抗风致隔震层水平位移，在地震作用下退出工作，使隔震支座发挥作用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于隔震层的抗风载支墩装置，能够解决技术问题：在非地震作用时，可协助隔震支座抵抗风致隔震层水平位移，在一定程度的地震作用下退出工作，使隔震支座发挥作用。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于隔震层的抗风载支墩装置，包括与上预埋板连接的上连接板、与下预埋板连接的下连接板，所述上连接板与所述下连接板之间垂直固定设有钢筒，所述钢筒内具有填充物；
所述钢筒的中部设有向内凹的削口，所述削口可在地震作用下受剪切力断裂。
作为优选方案，所述上预埋板的上部设有上预埋筋，下预埋板的下部设有下预埋筋。
作为优选方案，所述填充物为砂浆。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的用于隔震层的抗风载支墩装置，包括与上预埋板连接的上连接板、与下预埋板连接的下连接板，上连接板与下连接板之间固定设有钢筒，钢筒内具有填充物；钢筒的中部设有向内凹的削口，削口可在地震作用下受剪切力断裂。
本发明的用于隔震层的抗风载支墩装置具体使用时，在日常风荷载作用下，钢筒及其内部填充物用于提供水平刚度，抵抗风荷载作用下装置所承担的弯矩及水平方向剪切荷载。在一定程度的地震作用下，本发明的用于隔震层的抗风载支墩装置承受较大的水平剪切荷载，在削口处产生应力集中，使削口处的钢筒和砂浆发生剪切破坏，抗风载支墩结构退出工作，不再约束隔震层的水平位移，隔震支座开始发挥作用，这样，使原本由隔震支座承担的风荷载作用转移到由本发明的用于隔震层的抗风载支墩装承担，以避免现有设计中导致的隔震支座提供过大的水平刚度的情况。
附图说明
图1为本发明的用于隔震层的抗风载支墩装置的结构示意图；
图2为图1的剖面结构示意图；
图3为钢筒断裂的结构示意图；
图4为上预埋板的结构示意图；
图5为上连接板的结构示意图。
图中，1、上预埋筋；2、上预埋板；3、上连接板；4、填充物；5、钢筒；6、削口；7、螺栓；8、下连接板；9、下预埋板；10、下预埋筋；11、螺栓孔；12、灌注砂浆口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
本发明的用于隔震层的抗风载支墩装置的优选实施例，具体参阅图1所示，包括与上预埋板2连接的上连接板3、与下预埋板12连接的下连接板8，上连接板3与下连接板8之间固定设有钢筒5，钢筒5内具有填充物4；钢筒5的中部设有向内凹的削口6，削口6可在地震作用下受剪切力断裂，削口6可以设置为凹槽的形状，为圆环状，凹槽的截面可以为三角形或者方形，本实施例中，优选为三角形，以便于钢筒5受剪切力断裂损坏。
本发明的用于隔震层的抗风载支墩装置具体使用时，在日常风荷载作用下，钢筒5及其内部填充物4用于提供水平刚度，抵抗风荷载作用下装置所承担的弯矩及水平方向剪切荷载。在一定程度的地震作用下，本发明的用于隔震层的抗风载支墩装置承受较大的水平剪切荷载，在削口6处产生应力集中，使削口6处的钢筒5和填充物4发生剪切破坏，抗风载支墩结构退出工作，不再约束隔震层的水平位移，隔震支座开始发挥作用。
其中，上预埋板2的上部设有上预埋筋1，下预埋板9的下部设有下预埋筋10。
其中，本申请的实施例中，上连接板3与上预埋板2、下预埋板9与下连接板8均通过螺栓7固定连接；填充物4具体为砂浆。其中，下连接板11和上连接板3可为方形钢板也可为圆形钢板，例如附图5所示为方形的上连接板3，12为灌注砂浆口。
本申请的用于隔震层的抗风载支墩装置生产时，先由灌注砂浆口12通往钢筒5内注满砂浆，砂浆的型号及强度应该根据具体情况进行合理设计，待钢筒5内砂浆具有足够强度后，即可将上连接板3、下连接板8扣入钢筒5两端，最后与上预埋板2、下预埋板9通过螺栓7连接。上连接板上具有螺栓孔11，螺栓孔11用于上连接板3与上预埋板2通过螺栓连接，螺栓型号及数量应根据具体情况进行合理设计。合理设计上连接板3、钢筒5、削口6和下连接板8的特征参数(如使用的材料、削口截面大小及形状)，具体要求是，在最大设计风载作用下，核心部分不发生断裂破坏，而当地震的强度达到预定大小时，其产生的水平剪切力足以让所有核心部分在削口6处发生断裂，断裂图如图3所示。发生地震后，可通过更换本申请的用于隔震层的抗风载支墩装置的被破坏的核心部分，即钢筒5，即可使其恢复正常使用的功能，再次使用。
该装置的核心部分的构造形式。其特点是由带削口6的钢筒5和砂浆组成，钢筒5既是组成构件之一，也是灌注砂浆时的模板，砂浆应把钢筒5内部空腔全部注满，并应达到设计强度；
本申请的用于隔震层的抗风载支墩装置可在日常风荷载作用下，主要依靠钢筒5内的砂浆提供水平刚度，抵抗受到的弯矩及水平方向剪切力作用，当地震的强度达到预定大小时，钢筒部分承受较大的水平剪切荷载，削口6处发生应力集中，使削口6处的钢筒5和砂浆发生受剪破坏，钢筒5退出工作。本发明不局限于上述所提到的实施方式，任何参考了该装置核心部分的构造形式或采用了相似的工作机理的其他形式的变刚度抗风载支墩，皆应属于实用新型的涵盖范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于隔震层的抗风载支墩装置，其特征在于，包括与上预埋板连接的上连接板、与下预埋板连接的下连接板，所述上连接板与所述下连接板之间垂直固定设有钢筒，所述钢筒内具有填充物；
所述钢筒的中部设有向内凹的削口，削口为凹槽，凹槽的截面为三角形，所述削口可在地震作用下受剪切力断裂；
所述填充物为砂浆。
2.如权利要求1所述的用于隔震层的抗风载支墩装置，其特征在于，所述上预埋板的上部设有上预埋筋，下预埋板的下部设有下预埋筋。
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