[实用新型]一种框架结构的基础隔震体系

说明书

本隔震体系是属于建筑工程中一种新型的框架结构的基础隔震体系。

国内外关于建筑物隔震方面的研究和实施刚刚兴起不久，现有的隔震体系主要有以下四种。（1）滚轴隔震体系。（2）滚球隔震体系。（3）悬挂支座隔震体系。（4）钢片加筋橡胶垫隔震体系。其中与本隔震体系较为接近的是第（3）种。图1是悬挂支座隔震体系的结构图。框架的底层柱端由柔性吊杆5悬吊起来，柔性吊杆端部由螺母3固定在钢板4上，钢板4予埋在基座6的顶部混凝土内，基座6与基础7整体现浇。

悬挂支座隔震体系中的基础梁2以下部份的柱子1，置于基座6的空腔内，且与空腔内壁有一定间隙，在地震作用下，底层柱1可在基座6的空腔内偏移，而起隔震作用。悬挂支座隔震体系的缺陷是柔性吊杆5和螺母3所受荷载大、应力高，当地震作用大时尤其如此，故柔性吊杆5和螺母3对材质有特殊要求、且柔性吊杆5和螺母3的强度不易保证。同时还存在以下不易解决的问题：钢板4的局部受压及锚固、基座6的强度及稳定。悬挂支座隔震体系施工难度大，不易实施、从而也影响隔震效果。此外，螺母3、钢板4及柔性吊杆5在长期使用中，存在腐蚀与更换问题不易解决。由于以上诸具体问题的存在，故悬挂支座隔震体系的施工难度大、造价高、隔震效果较差。

本隔震体系的目的是使框架结构在不采取抗震措施的情况下，在烈度为10度的强震作用下，有效地防止结构破坏。

图2是本隔震体系的剖面图，图3是本隔震体系的平面图。

本隔震体系是框架结构的基础隔震体系、其特征是：底层柱端部置于钢纤维增强混凝土制成的桩顶杯口中，杯口底面为一凹球面，底层柱端部为一凸球面，凸球面的曲率等于凹球面的曲率、凸球面与凹球面之间垫一层氯丁橡胶，氯丁橡胶层置于桩顶杯口底面的凹球面上，底层柱端部凸球面置于氯丁橡胶层上，且底层柱中心线通过桩顶杯口凹球面的最低点，桩顶杯口顶面与基础梁底面之间距离为250mm，基础梁底面以下的柱子外皮与桩顶杯口内表面之间距离不小于200mm。

下面结合图2、图2说明本隔震体系的最佳实施例。框架底层柱1的端部凸球面8置入桩顶杯口9内700mm，桩顶杯口9的底面为一凹球面10，底层柱1的端部为一凸球面8，凸球面8的曲率等于凹球面10的曲率，凸球面8与凹球面10之间垫有氯丁橡胶层12，凹球面10的直径大于凸球面8的直径，桩顶杯口9的杯壁11的内径大于底层柱1的截面尺寸，以便底层柱1的基础梁以下部分可在桩顶杯口9内倾动；氯丁橡胶层12置于桩顶杯口9的凹球面10上，底层柱1的端部凸部面8置于氯丁橡胶层12上，且底层柱1的中心线通过桩顶杯口9的凹球面10的最低点，底层柱1的外皮与杯壁11的内表面之间距离不小于200mm，杯壁11的顶面与基础梁2的底面之间距离为250mm，底层柱1的基础梁2顶面以下部分及桩顶杯口9均为钢纤维增强混凝土。

设有本隔震体系的框架结构，在水平地震作用下，底层柱的基础梁以下部分在桩顶杯口内倾动，从而带动上部结构整体往复倾动，大量消耗地震波能量而有效地隔震，本隔震体系可使框架的自振周期提高5～6倍，可有效地保护结构。在垂直地震作用下，由于隔震体系在垂直方向对框架无约束，故上部结构在垂直方向有一定活动余地，且底层柱端凸球面与桩顶杯口凹球面之间垫有氯丁橡胶层，可消耗地震波能量，使垂直地震作用减少2／3～3／4，烈度减弱2度，有效地保护结构。

本隔震体系结构简单，施工简便易行，造价低，隔震效果显著、安全度高。