[发明专利]一种钢筋复位型砌体房屋基础隔震-耗能双控型装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢筋复位型砌体房屋基础隔震-耗能双控型装置，属于一种中低层砌体房屋基础隔震-耗能双控装置。

背景技术

结构隔震体系是一种合理、有效、安全、经济的减震体系，它彻底改变了传统结构采用“强化”结构的途径，而是采用“软化”结构、“以柔克刚”隔离地震的新途径，即在建筑物底部设置水平柔性的隔震装置，使结构软化，降低刚度，从而延长结构的自振周期，减少结构的地震反应。当遇到小地震或阵风作用时，基础隔震装置足以使结构物基本保持不动；当遇到中大地震作用时，隔震系统在地震作用下产生水平变形，吸收地震能量，非常有效地把地震动隔开，可使结构地震反应明显降低；当遇到特大地震作用时，隔震系统的限位阻尼限制了结构的过大位移，保证结构“大震不倒”。近十几年来我国在工程结构的隔震、减震与振动控制方面的研究十分活跃，工程应用日益增多，已开始从理论和试验研究、方案设计、结合实际工程进行分析研究，向工程试点和应用的方向发展，几种实用的隔震体系在规范化和产业化方面取得了明显的进展。新的GB 50011-2001建筑抗震设计规范中，已增加了隔震和消能的专门章节。

目前基础隔震在技术上已趋于成熟。在近几年发生的破坏性地震中，应用了隔震技术的建筑物已经受了考验，取得了较好的经济和社会效益。隔震技术在减轻地震灾害方面发挥了很好的效果，有着很好的发展前景。然而在基础隔震中，我国目前使用最多的是叠层橡胶隔震支座。但其相对高昂的造价、复杂的制造和施工工艺，不太适合于我国广大村镇中、低层建筑。在四川汶川大地震中，村镇地区的中、低层房屋破坏最为严重。因此，针对中低层房屋的抗震、隔震的研究迫在眉睫。

发明内容

本发明提出了一种钢筋复位型砌体房屋基础隔震-耗能双控型装置，该装置能够有效的解决低层建筑抗震性能差、破坏严重的问题，同时还具有结构简单、造价低廉、施工方便、隔震耗能性能好等优点。

本发明采用的技术方案如下：包括素混凝土垫层、基础下梁、基础上梁、复位钢筋、隔层和水泥砂浆抗剪键。其中：基础下梁制作在素混凝土垫层之上，基础上梁制作在基础下梁之上，墙体砌筑在基础上梁之上。复位钢筋两端分别锚固于基础上梁和基础下梁内，复位钢筋中间区段处套有套管，使复位钢筋与基础上梁和基础下梁中的混凝土隔离开。隔层设置在基础上梁和基础下梁之间，将基础上梁和基础下梁隔离为两部分结构并具有防潮及摩擦耗能作用，在基础下梁的上表面和基础上梁的下表面设置有能够相互咬合的凹槽，在相互咬合的凹槽内填充水泥砂浆构成了水泥砂浆抗剪键。

所述的素混凝土垫层位于基础下梁的底部，其厚度和混凝土强度等级可根据当地地质情况确定，宽度宜大于基础下梁和基础上梁的宽度。

本发明中的基础下梁和基础上梁为钢筋混凝土梁，纵筋根数大于等于4根，直径可根据其上部结构荷载确定，基础上下梁宽度不小于墙厚。在基础下梁和基础上梁之间布置隔层和一定数量的复位钢筋，复位钢筋两端锚固于基础上下梁内一定长度。复位钢筋中间区段预留一定长度，在该长度范围内，复位钢筋位于直径大于等于60mm(具体取值，取决于地震时结构极限位移)的塑料套管中心处，塑料套管将钢筋和其周围的混凝土隔离，地震时该长度范围内的钢筋可在塑料套管内自由变形，使上部建筑物与下部基础发生一定量的相对位移，并在地震作用后使其恢复到原来的位置，从而消耗地震能量，降低地震对结构物的破坏。本发明中复位钢筋直径大于等于8mm，基础每米长度范围内布置复位钢筋的根数可根据由当地地震设防烈度及结构自重确定的水平地震作用力确定，复位钢筋两端在基础下梁和基础上梁中锚固段竖直长度应大于等于5倍的复位钢筋直径，水平段应大于等于5倍的复位钢筋直径。

本发明中的隔层将基础上梁和基础下梁隔离为两部分结构，隔层材料可以为塑料薄膜、沥青油毡、聚苯乙烯树脂涂层、镀锌钢板等，地震作用下基础上下梁可沿隔层发生相对滑移并沿该隔层相互摩擦，消耗地震能量。在上下基础梁之间需设置一定数量的水泥砂浆抗剪键，在小震或风荷载作用下，该抗剪键可阻止基础下梁与上部结构物之间沿隔层相对滑移，保持结构的稳定性。水泥砂浆抗剪键位于基础上下梁之间，在浇注基础下梁时，基础下梁表面预留一定数量凹槽，待基础下梁浇注完毕后，并待基础下梁混凝土硬化后再在其上表面设置隔层(隔层材料可以为塑料薄膜、沥青油毡、聚苯乙烯树脂涂层或镀锌钢板)，然后在凹槽内浇注水泥砂浆，构成水泥砂浆抗剪键，最后在水泥砂浆抗剪键上浇注基础上梁混凝土，该抗剪键可在小震或风荷载作用下，阻止基础下梁与上部结构物之间沿隔层相对滑移，保持结构的稳定性；在大震作用下，抗剪键被水平力剪断，允许基础上梁及上部结构与基础下梁在复位钢筋作用下相对滑移，消耗地震输入结构的能量。