[发明专利]一种建筑用可同时实现竖向隔振和水平隔震的装置

说明书

本发明公开了一种建筑用可同时实现竖向隔振和水平隔震的装置，包括竖向隔振机构、水平隔震机构、连接机构以及固定机构，其中，竖向隔振机构用于减小竖直方向的振动；水平隔震机构连接在竖向隔振机构以及连接机构的下方，用于减小传至上部建筑的水平震动，起到隔离水平地震的作用；连接机构与上部建筑连接以及竖向隔振机构连接，用于限制竖向隔振机构的水平变形；固定机构包括上连接部和下连接部，竖向隔振机构经由上连接部与上部建筑连接，水平隔震机构经由下连接部与下部建筑连接。本申请的建筑用可同时实现竖向隔振和水平隔震的装置用于建筑结构中，不仅可以隔离竖直方向的振动，而且还可以隔离水平方向的地震作用。

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，特别地涉及一种建筑用可同时实现竖向隔振和水平隔震的装置。

背景技术

随着轨道交通包括高铁、地铁的高速发展，城市轨道交通网不断加密，越来越多的建设项目无法避免毗邻或者跨越轨道交通。根据北京、上海和广州的地铁振动统计资料，地铁诱发的地面振动以竖向振动为主。对于邻近轨道交通的建筑物，当竖向振动超过国家规范限值时，需采取必要的减振措施，特别是剧院、音乐厅、博物馆、尖端实验室等对振动要求高的建筑更是如此，对环境振动和噪声控制已成为建筑结构设计必须解决的问题。

地震是人类无法避免的一种自然现象。地震作用下，建筑物会发生较大的水平变形，甚至倒塌。隔震技术以延长结构自振周期达到减震目，采用隔震技术后，建筑抗震性能显著提高，适用于高烈度地震区的防灾救灾建筑、学校建筑、重要基础设施建筑、住宅、办公等各类建筑。隔震技术成为减轻地震灾害最有效的手段之一，建筑在地震中不倒塌真正成为可能。

采用弹簧隔振器是控制竖向振动的重要手段，然而由于弹簧隔振器允许的水平极限变形很小，一般只有20～50mm，当超过水平极限变形时，弹簧的竖向承载性能急剧降低，控制弹簧隔振器的水平变形不超过限值是工程安全至关重要的因素。在非地震区，建筑的水平变形很小，可以采用弹簧隔振器减小结构的竖向振动。在地震区，地震作用会引起建筑较大的水平变形，当采用弹簧隔振器减小结构的竖向振动时，还需设置其他措施，控制弹簧隔振器的水平变形在允许范围内。

目前，地震区采用弹簧隔震器控制竖向振动时，有采用粘滞阻尼器来控制弹簧隔振器的水平变形的技术，即在隔振层设置阻尼器，通过阻尼器的耗能，减小隔振层的变形，控制弹簧隔振器的水平变形在限值范围内，同时不影响弹簧隔振器的竖向减振效果。由于弹簧隔振器允许的水平位移小，需要较大吨位的粘滞阻尼器，才能将隔振层位移限制在弹簧隔振器的位移限值内。大吨位的阻尼器不但造价高，而且其连接处的构件内力大，连接构造复杂。由于通过阻尼器限制了隔振层位移在很小的范围内，隔振层的水平等效刚度大，不能有效降低传递到上部建筑的地震作用，隔震效果不佳，难以实现竖向振动和水平地震双隔的目标。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种建筑用可同时实现竖向隔振和水平隔震的装置，该装置不仅可以隔离竖向振动，还能减小传至上部建筑的水平地震，起到隔离水平地震的作用。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提出了一种建筑用可同时实现竖向隔振和水平隔震的装置，包括竖向隔振机构、水平隔震机构、连接机构以及固定机构，其中，所述竖向隔振机构用于减小竖直方向的振动；所述水平隔震机构连接在所述竖向隔振机构以及连接机构的下方，用于减小传至上部建筑的水平地震，起到隔离水平地震的作用；所述连接机构与上部建筑连接以及竖向隔振机构连接，用于限制所述竖向隔振机构的水平变形；所述固定机构包括上连接部和下连接部，所述竖向隔振机构经由上连接部与上部建筑连接，所述水平隔震机构经由下连接部与下部建筑连接。

可选地，所述连接机构包括相互连接的第一连接部和第二连接部，所述第二连接部与所述竖向隔振机构连接。

可选地，所述第一连接部包括上部建筑伸出的混凝土短柱以及伸出所述混凝土短柱柱体外的链杆埋件，所述链杆埋件与所述混凝土短柱的柱体切面垂直。