[发明专利]三维隔震墩

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程防震减灾领域，具体地说是一种隔震支座。

背景技术

隔震技术能有效地吸收地震能量，减少结构的地震作用，从而消除或减轻结构和非结构的地震损坏，增强建筑物及内部设施和人员的地震安全性，提高建筑物的抗震能力。目前隔震技术的研究已取得丰富的成果，但这些成果大多只关注研究水平地震作用而忽视了竖向地震作用，然而大量的震害和实际观察到的竖向地震作用记录表明竖向地震作用对结构的影响是不容忽视的，特别是在震中附近的区域。目前已经应用于工程实际的隔震支座都只能隔离和减弱水平地震作用对上部结构的影响，而对竖向地震作用起不到很多的减震作用，而且价格昂贵，不能为广大中低收入阶层在自建房屋中使用。因此，急需一种能够同时隔离水平地震作用和竖向地震作用并且价格低廉的隔震支座。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有隔震技术不能同时隔离和减弱水平地震作用和竖向地震作用对上部结构的影响并且价格昂贵的不足之处，提供了三维隔震墩，该装置能同时隔离和减弱水平地震作用和竖向地震作用对上部结构的影响并且价格低廉。

本发明的技术方案是：三维隔震墩，包括上墩块、下墩块，下墩块具有中间槽和两侧护板，它还包括至少一组位于隔震槽内的隔震单元，隔震单元连接上墩块和下墩块；所述隔震单元包括至少一根水平隔震钢筋和至少一个竖向隔震件；水平隔震钢筋固接竖向隔震件。

竖向隔震件包括一根U型钢板，U型钢板横向放置，两端通过水平隔震钢筋或其它构造方式连接上、下墩块。

上墩块与下墩块之间的间隙及中间槽中填充有阻尼及防锈材料，用于包裹隔震单元使其不锈蚀，同时提供一定的阻尼。隔震单元由水平隔震钢筋和竖向隔震件形成。

上墩块和下墩块为钢筋混凝土块，通过调整隔震单元中水平隔震钢筋的数量、直径和长度来调节三维隔震墩上下墩块之间的水平刚度，通过调整竖向隔震构件的尺寸和数量来改变三维隔震墩的竖向刚度，在地震作用下，三维隔震墩的上墩块与下墩块之间产生相对位移，由此减小传递给上部结构地震作用，达到隔震的目的，同时隔震单元具有的弹性恢复力可以使三维隔震墩在地震作用结束后恢复到初始位置附近。在罕遇地震作用下，上部结构在隔震单元屈服后落在下墩块两侧的护板上继续滑移震动从而仍能防止上部结构倒塌。隔震单元被阻尼及防锈材料保护亦增强了隔震墩的耐久性能。

本发明的优点在于：

1、三维隔震墩同时具有三向的适宜刚度和阻尼性能，单个支座的承载力大，并且承载力和刚度容易调整。

2、三维隔震墩安全系数高，即使在罕遇地震作用使隔震单元屈服，上部结构可以落在下墩块两侧的护板上，有效避免上部结构倒塌。

3、三维隔震墩制作工艺简单，容易实现标准化和工厂化生产，质量容易保证。

4、三维隔震墩采用的原材料价格低廉，施工简便，便于大规模推广，具有重大的经济和社会效益。

附图说明

图1为三维隔震墩实施例1的结构简图；

图2为三维隔震墩实施例1的结构简图右视图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明包括上墩块1、下墩块2、隔震单元3，其中下墩块2具有中间槽21和两侧护板22，隔震单元3在中间槽21处将上墩块1和下墩块2连为一体，在中间槽21中以及上墩块1和下墩块2之间的间隙高度为隔震水平缝隙4，中间槽21与该隔震水平缝隙相通，中间槽21成为隔震竖向空隙，隔震水平缝隙4中及中间槽21中填充有阻尼及防锈材料5，可以防止隔震单元3锈蚀，同时还可以起到一定的阻尼作用。

隔震单元3由水平隔震钢筋31和竖向隔震件32组成，水平隔震钢筋31和竖向隔震件32在节点处固接，竖向隔震件是一个U型钢板，U型钢板横向放置。通过调整竖向隔震件的数量和尺寸，就可以调节三维隔震墩的竖向刚度。通过调整水平隔震钢筋的数量、直径和长度可以调整三维隔震墩的水平刚度。在地震作用下，三维隔震墩的上墩块和下墩块之间产生水平的和竖向的相对位移，使结构水平振动和竖向振动周期远离场地卓越周期，达到减弱地震作用对上部结构的影响的目的。另外，填充在上下墩块之间的阻尼及防锈材料也将吸收部分地震能量。下墩块两侧的护板不仅可以起到减少阻尼及防锈材料的使用量而且在罕遇地震作用下上部结构在隔震单元屈服后落在护板上继续滑移震动从而仍能防止上部结构倒塌。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：竖向隔震件是一个U型钢板，U型钢板横向放置，U型钢板的上端通过其他构造方式与上墩块连接，下端通过水平隔震钢筋连接下墩块。

以上详细描述了本发明较佳的实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多变化和修饰，比如竖向隔震件有两块或者三块，水平隔震钢筋有一根或两根，均可以得出不同的方案，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求确定的保护的范围内。