[实用新型]一种钢管砼柱隔震减震装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢管砼柱隔震减震装置。

背景技术

地震常常造成严重人员伤亡，危害较大，但地震的发生具有复杂性和不确定性，对地震进行准确预测是一件十分困难的工作，可见，做好建筑物的抗震设计，是减轻地震灾害最直接、最有效的途径。

我国现存的很多建筑都是80年代以前建造的，这些建筑多未考虑抗震设计或者抗震能力较差，在一些偏远地区以及交通运输能力较差的地区，由于材料的限制，建筑主要采用的是砌体结构或者多层框架结构，抗震性十分不理想，2008年的汶川地震中就说明了这一点，由于房屋的倒塌造成了巨大的人员伤亡。  

目前，建筑抵抗地震的方法主要有三种：

第一种，提高建筑结构的强度减少建筑结构的变形，常称抗震。

第二种，减少建筑结构底层的刚度提高其强度和韧性，常称隔震。

第三种，在必要的强度和韧性基础上增大结构在这些振动过程中的耗能和阻尼，常称减震。

目前使用最多的是橡胶叠层隔震装置，主要由连接钢板和隔震层组成，隔震层由交叉叠加的经过硫化处理的橡胶板、钢板和设置于上下两端的钢板构成，主要是利用橡胶板来吸收地震的能量，上部结构的层间位移和楼面的反应加速度可明显减弱，随着隔震装置的变形，上部结构也发生平行位移，使建筑物内的人们感觉不到地震造成的剧烈摇动。

而现有的隔震装置主要存在以下的问题：

①橡胶叠层隔震装置的抗压变形较小，而剪切变形较大，是通过调节水平剪切刚度让系统的自振周期增大以达到隔震的目的，通常设置的隔震层的高度在1.2~2米之间，在纵向的形变能力较差；②通常使用橡胶叠层隔震装置的建筑都是由专业的设计单位设计，并且每个橡胶叠层隔震装置的单价为3~10万/个，工程造价较高，不适合大面积推广应用；③橡胶叠层隔震装置是可燃材料，在一些高温地区，存在橡胶软化问题，需要涂防火涂料，同时在低温地区受气候影响，橡胶叠层隔震装置的刚度明显增大，极限位移减少，降低了橡胶叠层隔震装置的隔震效果。

实用新型内容

本实用新型的目的即在于克服现有技术的缺陷，提出一种在隔震的基础上减震，从而达到抗震的钢管砼柱隔震减震装置，利用钢管砼的高强度、低刚度、高韧性、高耗能的特性，在抗震过程中隔震和耗能减震交互进行以实现在普通地震中几乎感觉不到楼层偏移，在特大地震中建筑不倒的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种钢管砼柱隔震减震装置，它包括隔震构件和耗能减震支撑，隔震构件包括设置在建筑物底层的钢管砼隔震柱以及安装在钢管砼隔震柱下端的阻尼约束锥，阻尼约束锥内填充耗能材料，阻尼约束锥的端部设置有弹塑性限位器；在建筑物底层结构上安装有耗能减震支撑。

所述的耗能材料包括粘滞体、粘弹体以及不同硬度的泡沫。

本实用新型的有益效果表现在：钢管砼既作为隔震弹簧又起到柱的作用，支承了一层空间甚至两层空间，没有增加任何专门隔震减震的构件或设备的投入，这种重要的理念保证了该实用新型比任何传统方法更经济适用，采用常规建筑材料，主要是建筑钢管和高强砼，不需要类似橡胶隔震装置，也不需要橡胶厂或机械厂等协作单位，而且施工制作单位就是常规的钢结构公司和土建公司，受环境影响的因素较少，并且使用该钢管砼的装置在竖向不占空间，并且具有良好的抗压性能、抗弯性能和抗剪性能。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型在多遇地震作用下的工作状态示意图

图3为本实用新型在特大地震作用下的工作状态示意图

图中1-钢管砼隔震柱，2-耗能减震支撑，3-阻尼约束锥，4-弹塑性限位器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但保护范围不局限于所述。

如图1，一种钢管砼柱隔震减震装置，包括隔震构件和耗能减震支撑2，隔震构件包括设置在建筑物底层的钢管砼隔震柱1以及安装在钢管砼隔震柱1下端的阻尼约束锥3，阻尼约束锥3内填充耗能材料，阻尼约束锥3的端部设置有弹塑性限位器4；在建筑物底层结构上安装有耗能减震支撑2。钢管砼隔震柱1的高度根据建筑物的高度做相应调整，钢管砼隔震柱1的高度控制在两米至五米为宜，并在建筑物底层结构上安装耗能减震支撑，在多遇地震作用下，此支撑不起作用，只有在结构整体位移超过某一临界位移时，才开始工作，吸收能量达到减震效果。

所述的耗能材料包括粘滞体、粘弹体以及不同硬度的泡沫。