[发明专利]隔震层水平限位装置及具有其的建筑物

说明书

本发明公开了隔震层水平限位装置及具有其的建筑物，限位装置包括：第一钢垫板；第二钢垫板；耗能位移控制元件，其与第一钢垫板和第二钢垫板止抵；自复位位移控制元件，其包括螺杆、弹簧和第一螺母，螺杆穿过第一钢垫板且插入第二钢垫板，第一螺母设在第一钢垫板的一侧，螺杆穿过弹簧且弹簧与第一钢垫板和第二钢垫板止抵；连接件，其与第二钢垫板和隔震层上部结构四周的固定装置相连，隔震层上部结构具有凸部，第一钢垫板与凸部之间预设距离。该限位装置可有效控制地震作用下隔震层上部结构的最大位移，耗散一定的地震能量，地震结束后，拆卸螺母更换相应损坏元件，从而在降低建筑物损伤的同时实现限位装置震后快速修复或更换。

技术领域

本发明属于建筑结构隔震与减震技术领域，具体而言，本发明涉及一种隔震层水平限位装置及具有其的建筑物。

背景技术

为防止隔震层位移超过设计值后引起上部结构与隔震沟的碰撞，经常采用限位装置对隔震层的位移加以限制，常用的限位装置有三种，第一种是直接设置限位挡板，第二种是采用弹簧、U型钢板等作为限位器，第三种是采用橡胶作为限位器。前两种限位措施，由于碰撞时，接触刚度大，给隔震层带来冲击，当冲击较大时，会造成结构损坏；第三种措施，由于橡胶层刚度较小，当橡胶层较厚时，变形较大，无法起到限位的效果，当橡胶层较薄时，橡胶层被压缩之后，仍然会给上部结构带来冲击。

就耗能能力和震后修复难易程度而言，采用限位挡板、弹簧和橡胶等作为限位器其塑性耗能能力均有限，但震后不需修复或简单修复即可恢复使用；U型钢板虽然具有一定的塑性耗能能力，但其震后会产生不可恢复的残余变形较难修复。就限位装置变形能力而言，传统土木工程领域所使用的工程材料其延性变形能力基本均不超过构件长度的20％，这意味着当装置变形超过20％长度后有可能发生装置破坏限位或者发生硬接触，前者导致整体限位能力差，后者导致防冲击效果差。

因此，现有的隔震层水平限位装置有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种隔震层水平限位装置及具有其的建筑物，该限位装置可以有效控制地震作用下隔震层上部结构的最大位移，并且在地震作用下，可以产生稳定的、接近60％的延性塑性变形，耗散一定的地震能量，另外在地震结束后，若限位装置上的弹簧和/或耗能位移控制元件发生损伤，可以通过拆卸相应的螺母更换相应元件，从而可以在降低建筑物损伤的同时实现该限位装置震后快速修复或更换。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种隔震层水平限位装置。根据本发明的实施例，所述限位装置包括：

第一钢垫板；

第二钢垫板，所述第二钢垫板和所述第一钢垫板平行间隔布置；

耗能位移控制元件，所述耗能位移控制元件为泡沫铝块或聚氨酯-泡沫铝复合材料块，所述耗能位移控制元件分别与所述第一钢垫板和所述第二钢垫板止抵；

自复位位移控制元件，所述位移控制元件包括螺杆、弹簧和第一螺母，所述螺杆穿过所述第一钢垫板且插入所述第二钢垫板，所述第一螺母设在所述第一钢垫板上远离所述第二钢垫板的一侧，所述螺杆穿过所述弹簧且所述弹簧分别与所述第一钢垫板和所述第二钢垫板止抵；

连接件，所述连接件分别与所述第二钢垫板和隔震层上部结构四周的固定装置相连，所述隔震层上部结构具有凸部，所述第一钢垫板与所述凸部相对布置且之间预设距离，

其中，所述隔震层上部结构发生水平位移，所述凸部与所述第一钢垫板接触并施压所述第一钢垫板，所述第一钢垫板压缩所述弹簧和所述耗能位移控制元件，以便限制所述隔震层上部结构发生过大位移。