[发明专利]一种隐蔽式古建筑木结构柱脚多维悬挂隔震装置

说明书

本发明公开了一种隐蔽式古建筑木结构柱脚多维悬挂隔震装置，该装置的柱脚托盘设于柱础上方承台中，双头嵌固装置大小头安装在柱础上方承台和柱脚托盘中并通过钢索相连后一并安装在柱础上，柱脚固定装置安装在柱脚托盘上，柱脚固定装置顶部卯榫连接木结构柱脚；承台保护盖对接在木结构柱脚外围，并连接在柱础上方承台上。该装置解决了既有古建筑木结构柱脚本身隔震效果差、残余变形大的问题，有效地隔离地震作用向上部结构的传递，实现了结构震后的自复位，大幅提高了木结构的抗震性能；解决了现有技术与古建筑木结构构造方式不兼容问题；且该装置能够隐藏于础石之中，不影响结构外观，达到修旧如旧的目的。

技术领域

本发明涉及一种隐蔽式古建筑木结构柱脚多维悬挂隔震装置，属于木结构抗震减震领域。适合传统木结构建筑的防震减震需求。

背景技术

木结构建筑是中华传统建筑的主要形式，具有极高的历史、科学和艺术价值。传统古建筑木结构的结构体系及构造方式与现代结构迥然不同，最为显著的区别是古建筑中的木柱与下部基础的连接做法与现代框架结构中的完全不同，现代结构中的框架柱大多固结在基础之上，而古建筑的木柱平摆浮搁于柱础(磉盘)之上，与基础之间天然断离，除竖向支承之外没有其他任何约束。木柱的这种做法使其在结构隔震减震方面有一定作用，然而这种传统木结构柱脚安装方式主要利用建筑的重力和柱脚与柱础(磉盘)的摩擦力来防止位移。柱脚与柱础间能发生的相对位移较小，所消耗的地震能量有限，且柱脚的自复位能力较差，震后柱础残余位移较大。在强烈地震作用下，地震作用通过柱脚传递至上部结构，有时在上部木结构的耗能能力还未完全发挥的时候柱脚就因达到极限状态而发生落架破坏，甚至发生倒塌。因此，增强柱脚的隔震能力是古建筑木结构抗震保护领域亟待解决的问题之一。

在现有技术中，通常采用结构底层柱底附加隔震支座的方式进行建筑的隔震。隔震支座多铅芯支座和无铅芯支座两种形式，而这两种支座只能安装在刚度很大的结构底盘之下，对上部建筑结构的整体性要求很高，而对于古建筑木结构而言，由于木柱各个柱底之间没有横向构件加以拉结联系，结构整体性较差，现有的隔震技术并不能直接应用于古建筑木结构中，现有技术与古建筑木结构构造方式“不兼容”。此外，现有技术中的隔震装置大多数都暴露在结构外部，严重影响古建筑外观，与古建筑“修旧如旧”的加固修缮原则相违背。

发明内容

针对以上背景技术存在的缺陷或不足，本发明目的在于提供一种隐蔽式古建筑木结构柱脚多维悬挂隔震装置，解决既有古建筑木结构柱脚本身隔震效果差、残余变形大的问题，有效隔离地震作用向上部结构的传递，实现结构震后的自复位，大幅提高木结构的抗震性能；解决现有技术与古建筑木结构构造方式“不兼容”问题，且该装置能够隐藏于础石之中，不影响结构外观，达到“修旧如旧”的目的。

本发明的目的在于为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

作为本发明的一种实施方式，一种隐蔽式古建筑木结构柱脚多维悬挂隔震装置，包括柱础、柱础上方承台、双头嵌固装置、柱脚托盘、柱脚固定装置和承台保护盖，所述柱脚托盘安装在柱础上方承台中，双头嵌固装置的大小头分别安装在柱础上方承台和柱脚托盘中并通过钢索相连，柱础上方承台安装在柱础上，柱脚固定装置安装在柱脚托盘上，柱脚固定装置顶部卯榫连接木结构柱脚；承台保护盖对接在木结构柱脚外围，并连接在柱础上方承台上。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案。

优选的，所述双头嵌固装置的大小头分别为大端嵌固端和小端嵌固端，大端嵌固端和小端嵌固端均为圆台结构，且大端嵌固端和小端嵌固端的圆台小直径端表面相对设置，小端嵌固端的圆台大端半径小于大端嵌固端小端半径。

优选的，所述大端嵌固端和小端嵌固端圆台各母线的倾角不应小于30°。

优选的，所述大端嵌固端密度不大于柱础上方承台的密度，小端嵌固端的密度不大于柱脚托盘的密度。