CN210857587U - 一种挤压式磨耗隔震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种挤压式磨耗隔震装置，包括下地圈梁和上地圈梁；下地圈梁顶面设有沿其长度方向布置的凹槽，凹槽内设有多个沿下地圈梁长度方向间隔布置的限位块，多个限位块将凹槽分隔成多个限位槽，限位槽底面铺设有滑移层且限位槽侧面铺设有隔离层；上地圈梁底面设有多个凸块，多个凸块分别伸入多个限位槽内，限位槽内位于凸块两侧位置均填充有磨耗层，并且凸块、磨耗层底部均与滑移层抵靠。本实用新型具有构造简单、造价低廉、施工简便且震后功能可恢复等优点，适用于多层及低层砌体结构的基础磨耗隔震装置，以实现在基于基础滑移隔震技术减小输入上部结构总地震能量的同时，通过磨耗层进一步耗散地震能量，进而保护上部结构。

Description

一种挤压式磨耗隔震装置

技术领域

本实用新型涉及隔震技术领域，尤其涉及一种挤压式磨耗隔震装置。

背景技术

建筑结构抗震设计的目的是以减小地震作用来防止强烈地震引起结构的破坏。由于大多数多高层结构的自振周期接近地面运动的特征周期，且结构在弹性范围内耗能很少，因此当结构进入弹塑性范围时，由于“类共振”效应和变形急剧发展而导致结构的损伤及非结构构件的破坏。传统的抗震思想是增大结构或构件的延性，使得结构能在弹塑性范围内消耗输入到结构内部的地震能量，并延长塑性变形时间。这种思想是以结构中特定部位的构件破坏为代价来消耗地震能量的。而如果能有效阻隔地震波向结构传播，限制输入到主体结构的能量，并促使已输入到结构中的能量因集中吸收或反馈而减少，从而保障结构在地震时的安全，无疑更具有现实的工程意义，这就是隔震研究学者李立早期提出的隔震设想。

可以说，隔震技术是一种革新的抗震方法，即在结构的特定部位引入隔震单元，以解除结构与地面运动的耦联关系，通过增加结构的柔性与提供附加阻尼来减小输入到结构中地震能量。根据隔震单元所在的位置不同，分为基础隔震、顶层隔震及层间隔震，如隔震单元设置于基础顶部，即基础隔震，可以大大延长结构中的自振周期，从而避开地震动的主要携能频带，使上部结构在地震中以近似于平动状态运动，能有效降低结构的地震反应；如隔震支座设置在屋盖板下面，即顶层隔震，由于隔震系统与下部结构的自振频率接近，引起隔震系统相对于下部结构的反向共振，达到抑制结构振动的效果；如隔震支座设在中间层间位置，即层间隔震，则会兼有基础隔震和顶层隔震的效果。

我国目前的隔震技术主要采用基础隔震，现行《建筑抗震设计规范》已提出基础隔震的设计方法，实际工程中隔震结构使用最多的是叠层橡胶支座隔震技术及滑移隔震技术，但这些技术主要应用于乙类以上建筑或结构比较复杂的建筑中，且隔震装置价格昂贵，连接构造与施工工艺复杂，并不适用于经济、技术相对薄弱的广大村镇地区房屋建筑的隔震减震，而在我国，村镇建筑是历次破坏性地震中灾害的主要载体。因此研发经济适用、施工方便、适用经济欠发达地区的低造价隔震材料及隔震新技术，已成工程亟需。

目前的低造价简易隔震技术包括沥青-砂与橡胶束隔震技术、钢筋沥青隔震技术、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、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。上述简易隔震技术的关键材料中均与橡胶或沥青等有机物有关，由于材料耐久性很难与结构同寿命，在随机发生的地震中，隔震性能的可靠性便存在明显制约。

总体而言，砌体结构是村镇建筑的主要结构形式之一，其基础多为条形基础，橡胶支座隔震等规范技术由于价格和工艺等问题而不适用，现有的村镇简易隔震技术往往不能同时兼顾隔震性能、耐久性能、限位功能、复位功能、造价低廉、施工便捷可靠等关键需求。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种挤压式磨耗隔震装置。

本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置，包括下地圈梁和上地圈梁；下地圈梁顶面设有沿其长度方向布置的凹槽，凹槽内设有多个沿下地圈梁长度方向间隔布置的限位块，多个限位块将凹槽分隔成多个限位槽，限位槽底面铺设有滑移层且限位槽侧面铺设有隔离层；上地圈梁底面设有多个凸块，多个凸块分别伸入多个限位槽内，限位槽内位于凸块两侧位置均填充有磨耗层，并且凸块、磨耗层底部均与滑移层抵靠。

优选的，限位槽的宽度为下地圈梁宽度的一半，并且限位块的宽度与限位槽的宽度相等。

优选的，限位槽的深度为50-100mm。

优选的，磨耗层采用低标号混凝土填充，磨耗层混凝土强度等级不大于C15且与上地圈梁混凝土强度等级相差不小于2个等级。

优选的，滑移层采用聚四氟乙烯板，而位于端部的限位槽底面铺设的滑移层采用钢板，并且钢板通过螺栓与下地圈梁连接。

优选的，位于端部的凸块设有抗拔杆，位于端部的限位槽底部设有沿下地圈梁长度方向布置的滑移槽，钢板上与滑移槽相对应位置设有长圆孔，抗拔杆远离凸块一端穿过长圆孔滑动卡接在滑移槽内并可在长圆孔、滑移槽内水平滑移。

优选的，凸块包括中间矩形块和两个三角形块，两个三角形块分别位于中间矩形块两端并均与中间矩形块连接。

优选的，上地圈梁底面与限位块相对应位置设有多个碾磨齿。

优选的，碾磨齿采用混凝土成型方式或预埋金属板材形式。

优选的，隔离层采用卷材铺贴成型。

本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置，上地圈梁与下地圈梁通过凸块与限位槽支承连接，且采用低标号混凝土填充支承空隙形成磨耗层，在遇小地震时磨耗层可限制凸块的水平位移，实现“小震不坏”的目的；当发生中强地震时，凸块侧面的三角棱形犁碎低标号混凝土，上地圈梁、下地圈梁进入相对滑移过程，凸块在限位槽内往复水平滑移时不断挤压碾磨磨耗层，由此可将地震输入能量集中在磨耗层及滑移层耗散，最大限度保护上部结构；当发生大震乃至特大地震时，由于结构有发生倾覆的可能，此时抗拔杆可将上部结构限制在水平运动状态，且限位槽两端的限位块可限制隔震层的过大层间位移，此时大部分地震能量被磨耗层及滑移层耗散，小部分能量会上传至上部结构，从而实现“大震不倒”的目的；中强震过后，经评估上部结构可直接使用或修复后使用时，只需向磨耗层灌入水泥浆粘结混凝土碎块，即实现磨耗层功能再恢复。

本实用新型具有构造简单、造价低廉、施工简便且震后功能可恢复等优点，适用于多层及低层砌体结构的基础磨耗隔震装置，以实现在基于基础滑移隔震技术减小输入上部结构总地震能量的同时，通过磨耗层进一步耗散地震能量，进而保护上部结构，解决了现有隔震技术应用于多层及低层建筑时成本高、设计复杂及施工难度大的问题，同时还克服了现有村镇建筑简易隔震技术耗能能力不足的问题。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置的纵断面示意图；

图3为本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置中下地圈梁的结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置中下地圈梁的俯视图；

图5为本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置中滑移层钢板的结构示意图；

图6为本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置中上地圈梁的结构示意图；

图7为本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置中上地圈梁的仰视图；

图8为本实用新型提出的一种挤压式磨耗隔震装置中凸块的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图8，本实用新型提出一种挤压式磨耗隔震装置，包括下地圈梁1和上地圈梁2；其中：

下地圈梁1顶面设有沿其长度方向布置的凹槽，凹槽内设有多个沿下地圈梁1长度方向间隔布置的限位块1.1，多个限位块1.1将凹槽分隔成多个限位槽1.2，限位槽1.2底面铺设有滑移层3且限位槽1.2侧面铺设有隔离层4。

上地圈梁2底面设有多个凸块2.1，多个凸块2.1分别伸入多个限位槽1.2内，凸块2.1包括中间矩形块和两个三角形块，两个三角形块分别位于中间矩形块两端并均与中间矩形块连接。限位槽1.2内位于凸块2.1两侧位置均填充有磨耗层5，并且凸块2.1、磨耗层5底部均与滑移层3抵靠。

本实施例中，下地圈梁1中限位槽1.2长度根据现行抗震设计规范中罕遇地震作用下的相对位移限值要求计算确定，限位槽1.2的宽度为下地圈梁1宽度的一半，并且限位块1.1的宽度与限位槽1.2的宽度相等，限位槽1.2的深度为50-100mm。

本实施例中，磨耗层5采用低标号混凝土填充，磨耗层5混凝土强度等级不大于C15且与上地圈梁2混凝土强度等级相差不小于2个等级。

本实施例中，滑移层3采用聚四氟乙烯板3.1，而位于端部的限位槽1.2底面铺设的滑移层3采用钢板3.2，并且钢板3.2通过螺栓与下地圈梁1连接。

本实施例中，位于端部的凸块2.1设有抗拔杆2.2，位于端部的限位槽1.2底部设有沿下地圈梁1长度方向布置的滑移槽1.2.1，钢板3.2上与滑移槽1.2.1相对应位置设有长圆孔3.2.1，抗拔杆2.2远离凸块2.1一端穿过长圆孔3.2.1滑动卡接在滑移槽1.2.1内并可在长圆孔3.2.1、滑移槽1.2.1内水平滑移，但不能竖向移动。

本实施例中，上地圈梁2底面与限位块1.1相对应位置设有多个碾磨齿2.3，碾磨齿2.3采用混凝土成型方式或预埋金属板材形式。

本实施例中，隔离层4为磨耗层5与下地圈梁1中除限位槽1.2底面外的接触界面，隔离层4采用卷材铺贴成型。

本实施例中挤压式磨耗隔震装置的制作方法，包括以下步骤：

S1：在基槽内或条形基础上施作含限位块1.1和限位槽1.2的下地圈梁1，其中在端部的限位槽1.2底面预埋含抗拔杆2.2的滑移层钢板3.2，钢板3.2中长圆孔3.2.1下方的混凝土开设与之相适应的滑移槽1.2.1；

S2：在各限位槽1.2侧壁及顶面和限位块1.1顶面施作隔离层4；

S3：在其他限位槽1.2底面粘贴聚四氟乙烯板3.1；

S4：在各限位槽1.2点定位凸块2.1芯模，然后施作磨耗层5混凝土；

S5：拆除凸块2.1芯模后，在磨耗层5上施作含凸块2.1的上地圈梁2

本实用新型上地圈梁2与下地圈梁1通过凸块2.1与限位槽1.2支承连接，且采用低标号混凝土填充支承空隙形成磨耗层5，在遇小地震时磨耗层5可限制凸块的水平位移，实现“小震不坏”的目的；当发生中强地震时，凸块2.1侧面的三角棱形犁碎低标号混凝土，上地圈梁2、下地圈梁1进入相对滑移过程，凸块2.1在限位槽1.2内往复水平滑移时不断挤压碾磨磨耗层5，由此可将地震输入能量集中在磨耗层5及滑移层3耗散，最大限度保护上部结构；当发生大震乃至特大地震时，由于结构有发生倾覆的可能，此时抗拔杆可将上部结构限制在水平运动状态，且限位槽1.2两端的限位块1.1可限制隔震层的过大层间位移，此时大部分地震能量被磨耗层5及滑移层耗散，小部分能量会上传至上部结构，从而实现“大震不倒”的目的；中强震过后，经评估上部结构可直接使用或修复后使用时，只需向磨耗层5灌入水泥浆粘结混凝土碎块，即实现磨耗层5功能再恢复。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，包括下地圈梁(1)和上地圈梁(2)；下地圈梁(1)顶面设有沿其长度方向布置的凹槽，凹槽内设有多个沿下地圈梁(1)长度方向间隔布置的限位块(1.1)，多个限位块(1.1)将凹槽分隔成多个限位槽(1.2)，限位槽(1.2)底面铺设有滑移层(3)且限位槽(1.2)侧面铺设有隔离层(4)；上地圈梁(2)底面设有多个凸块(2.1)，多个凸块(2.1)分别伸入多个限位槽(1.2)内，限位槽(1.2)内位于凸块(2.1)两侧位置均填充有磨耗层(5)，并且凸块(2.1)、磨耗层(5)底部均与滑移层(3)抵靠。

2.根据权利要求1所述的挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，限位槽(1.2)的宽度为下地圈梁(1)宽度的一半，并且限位块(1.1)的宽度与限位槽(1.2)的宽度相等。

3.根据权利要求1所述的挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，限位槽(1.2)的深度为50-100mm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，磨耗层(5)采用低标号混凝土填充，磨耗层(5)混凝土强度等级不大于C15且与上地圈梁(2)混凝土强度等级相差不小于2个等级。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，滑移层(3)采用聚四氟乙烯板(3.1)，而位于端部的限位槽(1.2)底面铺设的滑移层(3)采用钢板(3.2)，并且钢板(3.2)通过螺栓与下地圈梁(1)连接。

6.根据权利要求5所述的挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，位于端部的凸块(2.1)设有抗拔杆(2.2)，位于端部的限位槽(1.2)底部设有沿下地圈梁(1)长度方向布置的滑移槽(1.2.1)，钢板(3.2)上与滑移槽(1.2.1)相对应位置设有长圆孔(3.2.1)，抗拔杆(2.2)远离凸块(2.1)一端穿过长圆孔(3.2.1)滑动卡接在滑移槽(1.2.1)内并可在长圆孔(3.2.1)、滑移槽(1.2.1)内水平滑移。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，凸块(2.1)包括中间矩形块和两个三角形块，两个三角形块分别位于中间矩形块两端并均与中间矩形块连接。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，上地圈梁(2)底面与限位块(1.1)相对应位置设有多个碾磨齿(2.3)。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，碾磨齿(2.3)采用混凝土成型方式或预埋金属板材形式。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的挤压式磨耗隔震装置，其特征在于，隔离层(4)采用卷材铺贴成型。

Images