專利名稱：一種鋼管砼柱隔震減震裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼管砼柱隔震減震裝置。
背景技術(shù)：
地震常常造成嚴重人員傷亡，危害較大，但地震的發(fā)生具有復(fù)雜性和不確定性，對 地震進行準確預(yù)測是一件十分困難的工作，可見，做好建筑物的抗震設(shè)計，是減輕地震災(zāi)害 最直接、最有效的途徑。我國現(xiàn)存的很多建筑都是80年代以前建造的，這些建筑多未考慮抗震設(shè)計或者 抗震能力較差，在一些偏遠地區(qū)以及交通運輸能力較差的地區(qū)，由于材料的限制，建筑主要 采用的是砌體結(jié)構(gòu)或者多層框架結(jié)構(gòu)，抗震性十分不理想，2008年的汶川地震中就說明了 這一點，由于房屋的倒塌造成了巨大的人員傷亡。目前，建筑抵抗地震的方法主要有三種 第一種，提高建筑結(jié)構(gòu)的強度減少建筑結(jié)構(gòu)的變形，常稱抗震。第二種，減少建筑結(jié)構(gòu)底層的剛度提高其強度和韌性，常稱隔震。第三種，在必要的強度和韌性基礎(chǔ)上增大結(jié)構(gòu)在這些振動過程中的耗能和阻尼， 常稱減震。目前使用最多的是橡膠疊層隔震裝置，主要由連接鋼板和隔震層組成，隔震層由 交叉疊加的經(jīng)過硫化處理的橡膠板、鋼板和設(shè)置于上下兩端的鋼板構(gòu)成，主要是利用橡膠 板來吸收地震的能量，上部結(jié)構(gòu)的層間位移和樓面的反應(yīng)加速度可明顯減弱，隨著隔震裝 置的變形，上部結(jié)構(gòu)也發(fā)生平行位移，使建筑物內(nèi)的人們感覺不到地震造成的劇烈搖動。而現(xiàn)有的隔震裝置主要存在以下的問題①橡膠疊層隔震裝置的抗壓變形較小，而剪切變形較大，是通過調(diào)節(jié)水平剪切剛度讓 系統(tǒng)的自振周期增大以達到隔震的目的，通常設(shè)置的隔震層的高度在1.2 2米之間，在縱 向的形變能力較差；②通常使用橡膠疊層隔震裝置的建筑都是由專業(yè)的設(shè)計單位設(shè)計，并 且每個橡膠疊層隔震裝置的單價為3 10萬/個，工程造價較高，不適合大面積推廣應(yīng)用；③ 橡膠疊層隔震裝置是可燃材料，在一些高溫地區(qū)，存在橡膠軟化問題，需要涂防火涂料，同 時在低溫地區(qū)受氣候影響，橡膠疊層隔震裝置的剛度明顯增大，極限位移減少，降低了橡膠 疊層隔震裝置的隔震效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種在隔震的基礎(chǔ)上減震，從而 達到抗震的鋼管砼柱隔震減震裝置，利用鋼管砼的高強度、低剛度、高韌性、高耗能的特性， 在抗震過程中隔震和耗能減震交互進行以實現(xiàn)在普通地震中幾乎感覺不到樓層偏移，在特 大地震中建筑不倒的目的。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種鋼管砼柱隔震減震裝置，它包 括隔震構(gòu)件和耗能減震支撐，隔震構(gòu)件包括設(shè)置在建筑物底層的鋼管砼隔震柱以及安裝在鋼管砼隔震柱下端的阻尼約束錐，阻尼約束錐內(nèi)填充耗能材料，阻尼約束錐的端部設(shè)置有 彈塑性限位器；在建筑物底層結(jié)構(gòu)上安裝有耗能減震支撐。所述的耗能材料包括粘滯體、粘彈體以及不同硬度的泡沫。本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在鋼管砼既作為隔震彈簧又起到柱的作用，支承了一層 空間甚至兩層空間，沒有增加任何專門隔震減震的構(gòu)件或設(shè)備的投入，這種重要的理念保 證了該發(fā)明比任何傳統(tǒng)方法更經(jīng)濟適用，采用常規(guī)建筑材料，主要是建筑鋼管和高強砼，不 需要類似橡膠隔震裝置，也不需要橡膠廠或機械廠等協(xié)作單位，而且施工制作單位就是常 規(guī)的鋼結(jié)構(gòu)公司和土建公司，受環(huán)境影響的因素較少，并且使用該鋼管砼的裝置在豎向不 占空間，并且具有良好的抗壓性能、抗彎性能和抗剪性能。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明在多遇地震作用下的工作狀態(tài)示意圖 圖3為本發(fā)明在特大地震作用下的工作狀態(tài)示意圖 圖中1-鋼管砼隔震柱，2-耗能減震支撐，3-阻尼約束錐，4-彈塑性限位器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述，但保護范圍不局限于所述。如圖1，一種鋼管砼柱隔震減震裝置，包括隔震構(gòu)件和耗能減震支撐2，隔震構(gòu)件 包括設(shè)置在建筑物底層的鋼管砼隔震柱1以及安裝在鋼管砼隔震柱1下端的阻尼約束錐3， 阻尼約束錐3內(nèi)填充耗能材料，阻尼約束錐3的端部設(shè)置有彈塑性限位器4 ；在建筑物底層 結(jié)構(gòu)上安裝有耗能減震支撐2。鋼管砼隔震柱1的高度根據(jù)建筑物的高度做相應(yīng)調(diào)整，鋼 管砼隔震柱1的高度控制在兩米至五米為宜，并在建筑物底層結(jié)構(gòu)上安裝耗能減震支撐， 在多遇地震作用下，此支撐不起作用，只有在結(jié)構(gòu)整體位移超過某一臨界位移時，才開始工 作，吸收能量達到減震效果。所述的耗能材料包括粘滯體、粘彈體以及不同硬度的泡沫。阻尼約束錐3設(shè)計的作用有其一是為增大耗能阻尼，加大自振周期，減小地震 力，從而在隔震的基礎(chǔ)上通過能耗作用達到減震的效果；其二，約束建筑物整體位移防止整 體失穩(wěn)。如圖2，建筑物在多遇地震作用下，位移方向ν如圖，由于底層剛度較小，建筑物的 自振周期較長，地震力小，達到了隔震的目的，同時鋼管砼隔震柱1彎曲相應(yīng)的變形和耗能 材料吸收能量，達到減震效果。如圖3，建筑物在罕遇特大地震作用下，位移方向ν'如圖，鋼管砼隔震柱1彎曲相 應(yīng)的變形和耗能材料吸收能量，耗能減震支撐2開始工作一方面產(chǎn)生塑性變形吸收能量， 另一方面和彈塑性限位器4 一起控制建筑物的位移，防止其超過臨界位移導(dǎo)致建筑物整體 垮塌，保障人身財產(chǎn)安全。
權(quán)利要求
1.一種鋼管砼柱隔震減震裝置，其特征在于它包括隔震構(gòu)件和耗能減震支撐(2)，隔 震構(gòu)件包括設(shè)置在建筑物底層的鋼管砼隔震柱(1)以及安裝在鋼管砼隔震柱(1)下端的阻 尼約束錐(3)，阻尼約束錐(3)內(nèi)填充耗能材料，阻尼約束錐(3)的端部設(shè)置有彈塑性限位 器(4)；在建筑物底層結(jié)構(gòu)上安裝有耗能減震支撐(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管砼柱隔震減震裝置，其特征在于所述的耗能材料 包括粘滯體、粘彈體以及不同硬度的泡沫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼管砼柱隔震減震裝置，它包括隔震構(gòu)件和耗能減震支撐(2)，隔震構(gòu)件包括設(shè)置在建筑物底層的鋼管砼隔震柱(1)以及安裝在鋼管砼隔震柱(1)下端的阻尼約束錐(3)，阻尼約束錐(3)內(nèi)填充耗能材料，阻尼約束錐(3)的端部設(shè)置有彈塑性限位器(4)；在建筑物底層結(jié)構(gòu)上安裝有耗能減震支撐(2)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點鋼管砼既作為隔震彈簧又起到柱的作用，采用常規(guī)建筑材料，受環(huán)境影響的因素較少，并且使用該鋼管砼的裝置在豎向不占空間，并且具有良好的抗壓性能、抗彎性能和抗剪性能。
文檔編號E04B1/98GK102051928SQ20111003021
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者王爾其 申請人:王爾其