CN210857588U - 一种自复位式碾磨隔震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种自复位式碾磨隔震装置，包括下基础梁和上基础梁；下基础梁顶端设有两个侧立板，第一横隔墩、第二横隔墩将两个侧立板之间分隔成第一限位槽、第二限位槽、第三限位槽，第一限位槽、第二限位槽、第三限位槽底面均铺设有滑移层；上基础梁底端设有沿其长度方向间隔布置的第一支撑凸块、第二支撑凸块、第三支撑凸块，第一支撑凸块与第一横隔墩之间以及第一横隔墩与第二支撑凸块之间均填充有碾磨件，第二支撑凸块与第二横隔墩之间以及第二横隔墩与第三支撑凸块之间均连接有弹性复位件。本实用新型在基础滑移隔震技术减小输入上部结构总地震能量的同时，通过碾磨散料陶粒可进一步耗散地震能量，进而保护上部结构。

Description

一种自复位式碾磨隔震装置

技术领域

本实用新型涉及隔震技术领域，尤其涉及一种自复位式碾磨隔震装置。

背景技术

基础隔震的原理在于在基础和上部结构之间增设水平刚度很小的支承元件，使得上部结构的自振周期延长，远离地震作用的卓越周期，从而减小地震作用对上部结构的影响，减轻震灾，保护人们的生命和财产安全。基础隔震技术已在城市的重要性或复杂性建筑中得到了应用，并出现了多种结构形式，近年来的历次地震中已发挥了卓越的减震防灾作用。然而，在我国的历次破坏性地震中，村镇建筑破坏乃至倒塌依然是震灾的主要载体。

多层装配式墙板结构是《装配式混凝土建筑技术标准(GBT51231-2016)》、《装配式混凝土结构技术规程(JGJ1-2014)》提出的新型结构体系，当应用于城镇化建设规划及村镇建筑时，不仅能显著提升我国城镇化建设的节能效益与建筑品质，尤为重要的是，可有效提高村镇建筑的总体抗震减灾能力。

然而，多层装配式墙板结构的抗震方法主要还是沿用了结构“硬抗”的思想，尚无针对性的隔震技术，而现有的隔震技术由于价格昂贵且连接构造与施工工艺复杂，不利于装配式结构的综合效益的发挥，因此，针对多层装配式墙板结构开发一种新型简易、模块装配，且与主体结构耐久性能相当的隔震装置已成工程亟需。

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自复位式碾磨隔震装置。

本实用新型提出的一种自复位式碾磨隔震装置，包括下基础梁和上基础梁；

下基础梁顶端设有两个沿其长度方向布置的侧立板，两个侧立板相对布置，两个侧壁板之间设有沿下基础梁长度方向间隔布置的第一横隔墩、第二横隔墩，第一横隔墩、第二横隔墩将两个侧立板之间分隔成第一限位槽、第二限位槽、第三限位槽，第一限位槽、第二限位槽、第三限位槽底面均铺设有滑移层；

上基础梁位于下基础梁上方并平行于下基础梁，上基础梁底端设有沿其长度方向间隔布置的第一支撑凸块、第二支撑凸块、第三支撑凸块，第一支撑凸块、第二支撑凸块、第三支撑凸块分别伸入第一限位槽、第二限位槽、第三限位槽内，第一支撑凸块与第一横隔墩之间以及第一横隔墩与第二支撑凸块之间均填充有碾磨件，第二支撑凸块与第二横隔墩之间以及第二横隔墩与第三支撑凸块之间均连接有弹性复位件。

优选的，碾磨件为由散料陶粒填充而成。

优选的，第一横隔墩顶面设有第一凹槽带，上基础梁底端位于第一支撑凸块与第二支撑凸块之间设有第二凹槽带，第一凹槽带和第二凹槽带接触部位形成碾磨面。

优选的，第一凹槽带、第二凹槽带中凹槽的有效内径内散料陶粒最大粒径的1.1-2倍且第一凹槽带、第二凹槽带的槽带净距不小于其凹槽有效内径的2倍。

优选的，弹性复位件为形变记忆弹簧。

优选的，滑移层采用钢板，钢板位于第一限位槽、第二限位槽、第三限位槽底部并向侧立板底部延伸，钢板两端上翻形成翼缘且该翼缘分别与第一横隔墩、第二横隔墩抵靠，钢板通过螺栓与下基础梁连接。

优选的，第一支撑凸块、第二支撑凸块、第三支撑凸块上均设有抗拔杆，钢板上设有沿下基础梁长度方向布置的长圆孔，下基础梁上与长圆孔相对应位置设有沿其长度方向布置的滑移槽，抗拔杆底端穿过长圆孔滑动卡接在滑移槽内并可在长圆孔、滑移槽内水平移动。

优选的，第一横隔墩、第二横隔墩与钢板的上翻翼缘之间采用螺栓连接、设置抗剪键及坐浆连接或设置抗剪钢筋及灌浆连接。

优选的，侧立板通过螺杆与第一横隔墩、第二横隔墩连接，或采用预埋角钢与钢板焊接连接，或通过螺杆与钢板连接后再灌浆连接。

本实用新型提出的一种自复位式碾磨隔震装置，滑移层、抗拔杆、长圆孔、滑移槽组成滑移单元，第一凹槽带、第二凹槽带、碾磨件、第一横隔墩组成碾磨单元，第二支撑凸块、第二横隔墩、第三支撑凸块以及两个弹性复位件组成复位单元；上基础梁与下基础梁之间设置有复位单元，在多遇地震下弹性复位件可限制第二支撑凸块、第三支撑凸块的水平位移，实现“小震不坏”的目的；当发生中强地震时，第一支撑凸块、第二支撑凸块、第三支撑凸块在滑移层中水平往复运动，进而将散料陶粒不断挤出至第一横隔墩顶部的第一凹槽带，由此可将地震输入能量集中在碾磨单元的碾磨面及滑移层的滑移面耗散，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，且弹性复位件可限制隔震层的过大层间位移，此时大部分地震能量被碾磨单元和滑移单元耗散，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，只需拆卸一侧侧立板后重新装入陶粒，并更换形变记忆弹簧，即实现碾磨单元、复位单元的功能再恢复。

本实用新型构造简单、造价低廉、施工简便且震后功能可恢复等优点，地震作用下上基础梁相对于下基础梁产生水平运动时，碾磨单元在散料陶粒耗散地震能量的同时，复位单元中的形变记忆弹簧可提供结构复位的回复力且可限制结构产生过大的相对位移；在基础滑移隔震技术减小输入上部结构总地震能量的同时，通过碾磨散料陶粒可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中高层时成本高、设计复杂及施工难度大等问题，同时还克服了现有村镇建筑及装配式建筑结构中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自复位式碾磨隔震装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种自复位式碾磨隔震装置的纵断面图；

图3为本实用新型提出的一种自复位式碾磨隔震装置中下基础梁的结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种自复位式碾磨隔震装置中下基础梁的俯视图；

图5为本实用新型提出的一种自复位式碾磨隔震装置中上基础梁的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图5，本实用新型提出一种自复位式碾磨隔震装置，包括下基础梁1、上基础梁2、碾磨单元a、滑移单元b和复位单元c；其中：

下基础梁1顶端设有两个沿其长度方向布置的侧立板1.1，两个侧立板1.1相对布置，两个侧壁板之间设有沿下基础梁1长度方向间隔布置的第一横隔墩1.2、第二横隔墩1.3，第一横隔墩1.2、第二横隔墩1.3将两个侧立板1.1之间分隔成第一限位槽1.4、第二限位槽1.5、第三限位槽1.6。

上基础梁2位于下基础梁1上方并平行于下基础梁1，上基础梁2底端设有沿其长度方向间隔布置的第一支撑凸块2.1、第二支撑凸块2.2、第三支撑凸块2.3，第一支撑凸块2.1、第二支撑凸块2.2、第三支撑凸块2.3分别伸入第一限位槽1.4、第二限位槽1.5、第三限位槽1.6内。

本实施例中，第一限位槽1.4、第二限位槽1.5、第三限位槽1.6底面均铺设有滑移层，滑移层采用钢板5，钢板5位于第一限位槽1.4、第二限位槽1.5、第三限位槽1.6底部并向侧立板1.1底部延伸，钢板5两端上翻形成翼缘且该翼缘分别与第一横隔墩1.2、第二横隔墩1.3抵靠以约束第一横隔墩1.2、第二横隔墩1.3的位移，钢板5通过螺栓与下基础梁1连接。第一支撑凸块2.1、第二支撑凸块2.2、第三支撑凸块2.3上均设有抗拔杆2.5，钢板5上设有沿下基础梁1长度方向布置的长圆孔5.1，下基础梁1上与长圆孔5.1相对应位置设有沿其长度方向布置的滑移槽1.7，抗拔杆2.5底端穿过长圆孔5.1滑动卡接在滑移槽1.7内并可在长圆孔5.1、滑移槽1.7内水平移动。滑移槽1.7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，长圆孔5.1宽度比抗拔杆2.5直径大1-3mm，滑移槽1.7宽度比抗拔杆2.5端部螺母直径大2-5mm。钢板5、抗拔杆2.5、长圆孔5.1、滑移槽1.7组成滑移单元a。

本实施例中，第一支撑凸块2.1与第一横隔墩1.2之间以及第一横隔墩1.2与第二支撑凸块2.2之间设有碾磨件，碾磨件由散料陶粒3填充形成。第一横隔墩1.2顶面设有第一凹槽带1.2.1，上基础梁2底端位于第一支撑凸块2.1与第二支撑凸块2.2之间设有第二凹槽带2.4，第一凹槽带1.2和第二凹槽带2.4接触部位形成碾磨面，第一凹槽带1.2.1、第二凹槽带2.4中凹槽的有效内径内散料陶粒3最大粒径的1.1-2倍且第一凹槽带1.2.1、第二凹槽带2.4的槽带净距不小于其凹槽有效内径的2倍。第一凹槽带1.2.1、第二凹槽带2.4、散料陶粒3、第一横隔墩1.2组成碾磨单元b。

本实施例中，第二支撑凸块2.2与第二横隔墩1.3之间以及第二横隔墩1.3与第三支撑凸块2.3之间均连接有弹性复位件，弹性复位件为形变记忆弹簧4。第二支撑凸块2.2、第二横隔墩1.3、第三支撑凸块2.3以及两个形变记忆弹簧4组成复位单元c。

本实施例中，第一横隔墩1.2、第二横隔墩1.3与钢板5的上翻翼缘之间采用螺栓连接、设置抗剪键及坐浆连接或设置抗剪钢筋及灌浆连接，或上述多种连接的组合方式，连接性能需进行纵横向抗滑移验算。

本实施例中，侧立板1.1通过螺杆与第一横隔墩1.2、第二横隔墩1.3连接，或采用预埋角钢与钢板5焊接连接，或通过螺杆与钢板5连接后再灌浆连接，或上述多种连接的组合方式，连接性能需进行相对侧移验算。

本实用新型钢板5、抗拔杆2.5、长圆孔5.1、滑移槽1.7组成滑移单元a，第一凹槽带1.2.1、第二凹槽带2.4、散料陶粒3、第一横隔墩1.2组成碾磨单元b，第二支撑凸块2.2、第二横隔墩1.3、第三支撑凸块2.3以及两个形变记忆弹簧4组成复位单元c；上基础梁2与下基础梁1之间设置有复位单元c，在多遇地震下复位单元c的形变记忆弹簧4可限制第二支撑凸块2.2、第三支撑凸块2.3的水平位移，实现“小震不坏”的目的；当发生中强地震时，第一支撑凸块2.1、第二支撑凸块2.2、第三支撑凸块2.3在滑移层中水平往复运动，进而将散料陶粒3不断挤出至第一横隔墩1.2顶部的第一凹槽带1.2.1，由此可将地震输入能量集中在碾磨单元b的碾磨面及滑移层的滑移面耗散，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2.5可将上部结构限制在水平运动状态，且复位单元c的形变记忆弹簧4可限制隔震层的过大层间位移，此时大部分地震能量被碾磨单元和滑移单元耗散，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，只需拆卸一侧侧立板1.1后重新装入散料陶粒3，并更换形变记忆弹簧4，即实现碾磨单元b、复位单元c的功能再恢复。

本实用新型自复位式碾磨隔震装置的制作方法，包括以下步骤：

S1：在垫层定位安装下基础梁1；

S2：在下基础梁1上采用螺杆定位安装含抗拔杆2.5的滑移钢板5，并临时固定抗拔杆2.5；

S3：在下基础梁1上定位连接第一横隔墩1.2、第二横隔墩1.3和一侧侧立板1.1；

S4：安装上基础梁2，控制抗拔杆2.5能全部进入第一支撑凸块2.1、第二支撑凸块2.2、第三支撑凸块2.3的预留孔或预埋套筒内，然后灌浆连接抗拔杆2.5；

S5：在第一支撑凸块2.1与第一横隔墩1.2之间以及第一横隔墩1.2与第二支撑凸块2.2之间填充散料陶粒3；在第二支撑凸块2.2与第二横隔墩1.3之间以及第二横隔墩1.3与第三支撑凸块2.3之间安装形变记忆弹簧4；

S6：安装另一侧侧立板1.1。

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 (9)

1.一种自复位式碾磨隔震装置，其特征在于，包括下基础梁(1)和上基础梁(2)；

下基础梁(1)顶端设有两个沿其长度方向布置的侧立板(1.1)，两个侧立板(1.1)相对布置，两个侧壁板之间设有沿下基础梁(1)长度方向间隔布置的第一横隔墩(1.2)、第二横隔墩(1.3)，第一横隔墩(1.2)、第二横隔墩(1.3)将两个侧立板(1.1)之间分隔成第一限位槽(1.4)、第二限位槽(1.5)、第三限位槽(1.6)，第一限位槽(1.4)、第二限位槽(1.5)、第三限位槽(1.6)底面均铺设有滑移层；

上基础梁(2)位于下基础梁(1)上方并平行于下基础梁(1)，上基础梁(2)底端设有沿其长度方向间隔布置的第一支撑凸块(2.1)、第二支撑凸块(2.2)、第三支撑凸块(2.3)，第一支撑凸块(2.1)、第二支撑凸块(2.2)、第三支撑凸块(2.3)分别伸入第一限位槽(1.4)、第二限位槽(1.5)、第三限位槽(1.6)内，第一支撑凸块(2.1)与第一横隔墩(1.2)之间以及第一横隔墩(1.2)与第二支撑凸块(2.2)之间均填充有碾磨件，第二支撑凸块(2.2)与第二横隔墩(1.3)之间以及第二横隔墩(1.3)与第三支撑凸块(2.3)之间均连接有弹性复位件。

2.根据权利要求1所述的自复位式碾磨隔震装置，其特征在于，碾磨件为由散料陶粒(3)填充而成。

3.根据权利要求2所述的自复位式碾磨隔震装置，其特征在于，第一横隔墩(1.2)顶面设有第一凹槽带(1.2.1)，上基础梁(2)底端位于第一支撑凸块(2.1)与第二支撑凸块(2.2)之间设有第二凹槽带(2.4)，第一凹槽带(1.2.1)和第二凹槽带(2.4)接触部位形成碾磨面。

4.根据权利要求3所述的自复位式碾磨隔震装置，其特征在于，第一凹槽带(1.2.1)、第二凹槽带(2.4)中凹槽的有效内径内散料陶粒(3)最大粒径的1.1-2倍且第一凹槽带(1.2.1)、第二凹槽带(2.4)的槽带净距不小于其凹槽有效内径的2倍。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的自复位式碾磨隔震装置，其特征在于，弹性复位件为形变记忆弹簧(4)。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的自复位式碾磨隔震装置，其特征在于，滑移层采用钢板(5)，钢板(5)位于第一限位槽(1.4)、第二限位槽(1.5)、第三限位槽(1.6)底部并向侧立板(1.1)底部延伸，钢板(5)两端上翻形成翼缘且该翼缘分别与第一横隔墩(1.2)、第二横隔墩(1.3)抵靠，钢板(5)通过螺栓与下基础梁(1)连接。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的自复位式碾磨隔震装置，其特征在于，第一支撑凸块(2.1)、第二支撑凸块(2.2)、第三支撑凸块(2.3)上均设有抗拔杆(2.5)，钢板(5)上设有沿下基础梁(1)长度方向布置的长圆孔(5.1)，下基础梁(1)上与长圆孔(5.1)相对应位置设有沿其长度方向布置的滑移槽(1.7)，抗拔杆(2.5)底端穿过长圆孔(5.1)滑动卡接在滑移槽(1.7)内。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的自复位式碾磨隔震装置，其特征在于，第一横隔墩(1.2)、第二横隔墩(1.3)与钢板(5)的上翻翼缘之间采用螺栓连接、设置抗剪键及坐浆连接或设置抗剪钢筋及灌浆连接。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的自复位式碾磨隔震装置，其特征在于，侧立板(1.1)通过螺杆与第一横隔墩(1.2)、第二横隔墩(1.3)连接，或采用预埋角钢与钢板(5)焊接连接，或通过螺杆与钢板(5)连接后再灌浆连接。

Images