CN113700021B - 一种抗震性能高的建筑基桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗震性能高的建筑基桩,包括基座,所述基座的顶部外围固定连接有套环,且基座位于套环的内侧设置有两组避震杆,所述两组避震杆中每组均绕基座轴线环形阵列设置,且避震杆的外部套设有第一挤压弹簧,所述避震杆的顶端固定连接有球铰座,且球铰座的内部转动连接有高阻尼橡胶球,并且高阻尼橡胶球嵌设于球铰座的内部。本发明中,针对横波震动,高阻尼橡胶球在弧形凹槽中进行对应的滑动,由于弧形凹槽向上凹陷,从而高阻尼橡胶球始终有运动回顶点的趋势,对横波进行均衡,同时定位弹簧与顶座和内撑盘之间进行相互作用,对相互之间的水平运动进行均衡,保证了其相互运动的同时,提升基桩的安全性和抗震效果。

Description

一种抗震性能高的建筑基桩
技术领域
本发明涉及一种抗震性能高的建筑基桩。
背景技术
基桩是建筑结构中的一个专业术语;桩基础:由桩和连接于桩顶的承台共同组成的基础。若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。
现有的建筑基桩多采用固定式结构,在遭遇地震时对基桩的破坏性较大,从而易导致上方的建筑物塌陷,因而需要对建筑物的基桩进行抗震处理,由于地震会产生横波和纵波,现有的基桩减震大多针对纵波进行,但横波相较于建筑物的影响更大,因而需要对其横波也进行一定程度的消除,保证抗震效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗震性能高的建筑基桩,解决了现有基桩对地震横波过滤效果较差的问题。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种抗震性能高的建筑基桩,包括基座,所述基座呈圆盘状结构,所述基座的顶部外围固定连接有套环,且基座位于套环的内侧设置有两组避震杆,所述两组避震杆中每组均绕基座轴线环形阵列设置,且避震杆的外部套设有第一挤压弹簧,所述避震杆的顶端固定连接有球铰座,且球铰座的内部转动连接有高阻尼橡胶球,并且高阻尼橡胶球嵌设于球铰座的内部,所述基座的上方设置有顶座,且顶座的下方固定连接有内撑盘,所述内撑盘上开设有与高阻尼橡胶球对应设置的弧形凹槽,所述顶座通过第二挤压弹簧与套环顶部弹性连接,且套环的顶端内外壁均固定连接有定位弹簧,并且定位弹簧分别与顶座和内撑盘之间弹性连接。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述顶座截面呈倒U形结构,且顶座的下端面与内侧的内撑盘下端面平齐设置,并且顶座和内撑盘之间形成环形的活动槽。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述第二挤压弹簧嵌设于活动槽的内部,所述定位弹簧环形阵列有多个,且多个定位弹簧均设置于活动槽内部,并且活动槽具有一定的深度。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述弧形凹槽截面呈圆弧形结构,且圆弧的弦长大于高阻尼橡胶球直径。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述基座和顶座之间固定连接有截流罩,且截流罩的内侧设置有弹性支杆,所述弹性支杆的两端均呈120°倾角设置,且弹性支杆的两端分别与基座和顶座之间固定连接,所述弹性支杆设置有多个,且多个弹性支杆之间呈环形阵列设置。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述基座的下方环形阵列固定连接有多个支撑柱,所述支撑柱呈两边等长的L形结构,且支撑柱的内侧固定连接有多个隔档,并且多个隔档之间等距线性阵列设置。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述基座的下方环形阵列固定连接有多个支撑柱,所述支撑柱呈两边等长的L形结构,且支撑柱的内侧固定连接有多个隔档,并且多个隔档之间等距线性阵列设置。
本发明至少具备以下有益效果:
通过避震杆配合第一挤压弹簧进行竖直方向的运动,从而对竖直方向的震动力进行吸收,当其释放时,通过球铰座中高阻尼橡胶球的设置,对回弹的力进行吸收,从而减小回弹力,提升装置稳定性;
针对横波震动,顶座和基座支撑水平方向发生任意角度的滑动,此时高阻尼橡胶球在弧形凹槽中进行对应的滑动,由于弧形凹槽向上凹陷,从而高阻尼橡胶球始终有运动回顶点的趋势,对横波进行均衡,同时位于套环上的定位弹簧在横波发生的过程中,与顶座和内撑盘之间进行相互作用,通过自身弹性对其相互之间的水平运动进行均衡,进一步提升对于横波的能量吸收和释放,保证了其相互运动的同时,提升基桩的安全性和抗震效果;
通过截流罩的设置,当混凝土与截流罩之间接触时,围绕截流罩的外部进行布设,保证混凝土不会进入基桩内部,破坏基桩结构,由于截流罩的内侧固定连接有多个弹性支杆,弹性支杆在基桩整体发生位移时,产生弹性形变,从而更好的适应相互之间位置的变化,同时由于弹性支杆具有弹性,在水平和竖直方向均可以为基桩再提供缓冲力,进一步提升装置的抗震效果;
由于支撑柱向外侧设置,从而混凝土可以更加便捷的进入支撑柱的内侧,支撑柱内侧的隔档可以对支撑柱本体提供良好的限位,防止其在竖直方向发生位移,同时,由于支撑柱呈环形阵列设置有多个,并且每个支撑柱均呈L形结构,从而可以对支撑柱在水平方向位置进行限制,由于支撑柱之间设置有呈倾斜的连杆,连杆的底端较顶端张角更大,从而在基桩有向上运动的趋势时,受到更大的阻力,从而进一步提升基桩在竖直方向的稳定性,以此保证了基桩在混凝土中安放时的稳定性,提升建筑的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例提供的等轴测图;
图2示出了根据本发明实施例提供的爆炸图;
图3示出了根据本发明实施例提供的基桩内部结构图;
图4示出了根据本发明实施例提供的仰视等轴测图;
图5示出了根据本发明实施例提供的局部仰视爆炸图;
图6示出了根据本发明实施例提供的顶板纵剖图;
图7示出了根据本发明实施例提供的截流罩结构图。
图中:1、支撑柱;101、隔档;2、连杆;3、基座;4、套环;5、定位弹簧;6、避震杆;7、第一挤压弹簧;8、球铰座;9、高阻尼橡胶球;10、截流罩;11、弹性支杆;12、顶座;1201、活动槽;13、内撑盘;14、弧形凹槽;15、第二挤压弹簧。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一
参照图1-7,一种抗震性能高的建筑基桩,包括基座3,基座3呈圆盘状结构,基座3的顶部外围固定连接有套环4,且基座3位于套环4的内侧设置有两组避震杆6,两组避震杆6中每组均绕基座3轴线环形阵列设置,且避震杆6的外部套设有第一挤压弹簧7,第一挤压弹簧7的顶端和底端分别与球铰座8和基座3之间固定连接,避震杆6的顶端固定连接有球铰座8,且球铰座8的内部转动连接有高阻尼橡胶球9,并且高阻尼橡胶球9嵌设于球铰座8的内部,基座3的上方设置有顶座12,且顶座12的下方固定连接有内撑盘13,内撑盘13上开设有与高阻尼橡胶球9对应设置的弧形凹槽14,弧形凹槽14截面呈圆弧形结构,且圆弧的弦长大于高阻尼橡胶球9直径,保证高阻尼橡胶球9在弧形凹槽14中的滑动,顶座12通过第二挤压弹簧15与套环4顶部弹性连接,且套环4的顶端内外壁均固定连接有定位弹簧5,并且定位弹簧5分别与顶座12和内撑盘13之间弹性连接,顶座12截面呈倒U形结构,且顶座12的下端面与内侧的内撑盘13下端面平齐设置,并且顶座12和内撑盘13之间形成环形的活动槽1201,第二挤压弹簧15嵌设于活动槽1201的内部,定位弹簧5环形阵列有多个,且多个定位弹簧5均设置于活动槽1201内部,并且活动槽1201具有一定的深度,当受到外部的纵波震动时,避震杆6配合第一挤压弹簧7进行竖直方向的运动,从而对竖直方向的震动力进行吸收,当其释放时,未避免释放的力过大,对建筑造成二次的伤害,通过球铰座8中高阻尼橡胶球的设置,对回弹的力进行吸收,从而减小回弹力,提升装置稳定性;针对横波震动,顶座12和基座3支撑水平方向发生任意角度的滑动,此时高阻尼橡胶球9在弧形凹槽14中进行对应的滑动,由于弧形凹槽14向上凹陷,从而高阻尼橡胶球9始终有运动回顶点的趋势,对横波进行均衡,同时位于套环4上的定位弹簧5在横波发生的过程中,与顶座12和内撑盘13之间进行相互作用,通过自身弹性对其相互之间的水平运动进行均衡,进一步提升对于横波的能量吸收和释放,通过基座3和顶座12之间具有一定活动范围的状态设置,保证了其相互运动的同时,避免由于钢性过大造成基座3的破坏,提升基桩的安全性和抗震效果。
实施例二
参照图1-7,一种抗震性能高的建筑基桩,包括基座3,基座3呈圆盘状结构,基座3的顶部外围固定连接有套环4,且基座3位于套环4的内侧设置有两组避震杆6,两组避震杆6中每组均绕基座3轴线环形阵列设置,且避震杆6的外部套设有第一挤压弹簧7,避震杆6的顶端固定连接有球铰座8,且球铰座8的内部转动连接有高阻尼橡胶球9,并且高阻尼橡胶球9嵌设于球铰座8的内部,基座3的上方设置有顶座12,且顶座12的下方固定连接有内撑盘13,内撑盘13上开设有与高阻尼橡胶球9对应设置的弧形凹槽14,顶座12通过第二挤压弹簧15与套环4顶部弹性连接,且套环4的顶端内外壁均固定连接有定位弹簧5,并且定位弹簧5分别与顶座12和内撑盘13之间弹性连接,基座3和顶座12之间固定连接有截流罩10,且截流罩10的内侧设置有弹性支杆11,弹性支杆11的两端均呈120°倾角设置,且弹性支杆11的两端分别与基座3和顶座12之间固定连接,弹性支杆11设置有多个,且多个弹性支杆11之间呈环形阵列设置,截流罩10采用橡胶材质进行制作,通过截流罩10的设置,在进行基桩周围混凝土的浇筑时,混凝土不至于直接流至顶座12和基座3之间,在混凝土凝固后造成装置失去抗震效果,当混凝土与截流罩10之间接触时,围绕截流罩10的外部进行布设,保证混凝土不会进入基桩内部,破坏基桩结构,由于截流罩10的内侧固定连接有多个弹性支杆11,弹性支杆11在基桩整体发生位移时,产生弹性形变,从而更好的适应相互之间位置的变化,同时由于弹性支杆11具有弹性,在水平和竖直方向均可以为基桩再提供缓冲力,进一步提升装置的抗震效果。
实施例三
参照图1-7,一种抗震性能高的建筑基桩,包括基座3,基座3呈圆盘状结构,基座3的顶部外围固定连接有套环4,且基座3位于套环4的内侧设置有两组避震杆6,两组避震杆6中每组均绕基座3轴线环形阵列设置,且避震杆6的外部套设有第一挤压弹簧7,避震杆6的顶端固定连接有球铰座8,且球铰座8的内部转动连接有高阻尼橡胶球9,并且高阻尼橡胶球9嵌设于球铰座8的内部,基座3的上方设置有顶座12,且顶座12的下方固定连接有内撑盘13,内撑盘13上开设有与高阻尼橡胶球9对应设置的弧形凹槽14,顶座12通过第二挤压弹簧15与套环4顶部弹性连接,且套环4的顶端内外壁均固定连接有定位弹簧5,并且定位弹簧5分别与顶座12和内撑盘13之间弹性连接,基座3的下方环形阵列固定连接有多个支撑柱1,支撑柱1呈两边等长的L形结构,且支撑柱1的内侧固定连接有多个隔档101,并且多个隔档101之间等距线性阵列设置,支撑柱1开口均朝向外侧设置,且支撑柱1的联结位置处中间位置均焊接有连杆2,连杆2均呈倾斜设置,倾斜角度范围为45°-60°,优选的额采用45°角度设置,且连杆2的顶端固定连接于一点,在进行基桩周围混凝土浇筑时,由于支撑柱1向外侧设置,从而混凝土可以更加便捷的进入支撑柱1的内侧,支撑柱1内侧的隔档101可以对支撑柱1本体提供良好的限位,防止其在竖直方向发生位移,同时,由于支撑柱1呈环形阵列设置有多个,并且每个支撑柱1均呈L形结构,从而可以对支撑柱1在水平方向位置进行限制,由于支撑柱1之间设置有呈倾斜的连杆2,连杆2的底端较顶端张角更大,从而在基桩有向上运动的趋势时,受到更大的阻力,从而进一步提升基桩在竖直方向的稳定性,以此保证了基桩在混凝土中安放时的稳定性,提升建筑的稳定性。
工作原理:当受到外部的纵波震动时,避震杆6配合第一挤压弹簧7进行竖直方向的运动,从而对竖直方向的震动力进行吸收,当其释放时,未避免释放的力过大,对建筑造成二次的伤害,通过球铰座8中高阻尼橡胶球的设置,对回弹的力进行吸收,从而减小回弹力,提升装置稳定性;针对横波震动,顶座12和基座3支撑水平方向发生任意角度的滑动,此时高阻尼橡胶球9在弧形凹槽14中进行对应的滑动,由于弧形凹槽14向上凹陷,从而高阻尼橡胶球9始终有运动回顶点的趋势,对横波进行均衡,同时位于套环4上的定位弹簧5在横波发生的过程中,与顶座12和内撑盘13之间进行相互作用,通过自身弹性对其相互之间的水平运动进行均衡,进一步提升对于横波的能量吸收和释放,通过基座3和顶座12之间具有一定活动范围的状态设置,保证了其相互运动的同时,避免由于钢性过大造成基座3的破坏,提升基桩的安全性和抗震效果;通过截流罩10的设置,在进行基桩周围混凝土的浇筑时,混凝土不至于直接流至顶座12和基座3之间,在混凝土凝固后造成装置失去抗震效果,当混凝土与截流罩10之间接触时,围绕截流罩10的外部进行布设,保证混凝土不会进入基桩内部,破坏基桩结构,由于截流罩10的内侧固定连接有多个弹性支杆11,弹性支杆11在基桩整体发生位移时,产生弹性形变,从而更好的适应相互之间位置的变化,同时由于弹性支杆11具有弹性,在水平和竖直方向均可以为基桩再提供缓冲力,进一步提升装置的抗震效果;在进行基桩周围混凝土浇筑时,由于支撑柱1向外侧设置,从而混凝土可以更加便捷的进入支撑柱1的内侧,支撑柱1内侧的隔档101可以对支撑柱1本体提供良好的限位,防止其在竖直方向发生位移,同时,由于支撑柱1呈环形阵列设置有多个,并且每个支撑柱1均呈L形结构,从而可以对支撑柱1在水平方向位置进行限制,由于支撑柱1之间设置有呈倾斜的连杆2,连杆2的底端较顶端张角更大,从而在基桩有向上运动的趋势时,受到更大的阻力,从而进一步提升基桩在竖直方向的稳定性,以此保证了基桩在混凝土中安放时的稳定性,提升建筑的稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种抗震性能高的建筑基桩,包括基座(3),所述基座(3)呈圆盘状结构,其特征在于,所述基座(3)的顶部外围固定连接有套环(4),且基座(3)位于套环(4)的内侧设置有两组避震杆(6),所述两组避震杆(6)中每组均绕基座(3)轴线环形阵列设置,且避震杆(6)的外部套设有第一挤压弹簧(7),所述避震杆(6)的顶端固定连接有球铰座(8),且球铰座(8)的内部转动连接有高阻尼橡胶球(9),并且高阻尼橡胶球(9)嵌设于球铰座(8)的内部,所述基座(3)的上方设置有顶座(12),且顶座(12)的下方固定连接有内撑盘(13),所述内撑盘(13)上开设有与高阻尼橡胶球(9)对应设置的弧形凹槽(14),所述顶座(12)通过第二挤压弹簧(15)与套环(4)顶部弹性连接,且套环(4)的顶端内外壁均固定连接有定位弹簧(5),并且定位弹簧(5)分别与顶座(12)和内撑盘(13)之间弹性连接;所述顶座(12)截面呈倒U形结构,且顶座(12)的下端面与内侧的内撑盘(13)下端面平齐设置,并且顶座(12)和内撑盘(13)之间形成环形的活动槽(1201);所述第二挤压弹簧(15)嵌设于活动槽(1201)的内部,所述定位弹簧(5)环形阵列有多个,且多个定位弹簧(5)均设置于活动槽(1201)内部,并且活动槽(1201)具有一定的深度;所述弧形凹槽(14)截面呈圆弧形结构,且圆弧的弦长大于高阻尼橡胶球(9)直径;针对横波震动,顶座(12)和基座(3)支撑水平方向发生任意角度的滑动,此时高阻尼橡胶球(9)在弧形凹槽(14)中进行对应的滑动,由于弧形凹槽(14)向上凹陷,从而高阻尼橡胶球(9)始终有运动回顶点的趋势,对横波进行均衡。
2.根据权利要求1所述的一种抗震性能高的建筑基桩,其特征在于,所述基座(3)和顶座(12)之间固定连接有截流罩(10),且截流罩(10)的内侧设置有弹性支杆(11),所述弹性支杆(11)的两端均呈120°倾角设置,且弹性支杆(11)的两端分别与基座(3)和顶座(12)之间固定连接,所述弹性支杆(11)设置有多个,且多个弹性支杆(11)之间呈环形阵列设置。
3.根据权利要求1所述的一种抗震性能高的建筑基桩,其特征在于,所述基座(3)的下方环形阵列固定连接有多个支撑柱(1),所述支撑柱(1)呈两边等长的L形结构,且支撑柱(1)的内侧固定连接有多个隔档(101),并且多个隔档(101)之间等距线性阵列设置。
4.根据权利要求3所述的一种抗震性能高的建筑基桩,其特征在于,所述支撑柱(1)开口均朝向外侧设置,且支撑柱(1)的联结位置处中间位置均焊接有连杆(2),所述连杆(2)均呈倾斜设置,倾斜角度范围为45°-60°,且连杆(2)的顶端固定连接于一点。
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