本實用新型涉及建筑物減震裝置,尤其涉及一種能減少外界震動對建筑物影響的保護裝置。
背景技術:
傳統的土木工程結構抗震設計通過結構構件的彈塑性變形來消耗地震能量,達到減輕地震作用的目的,但是結構構件的彈塑性耗能不可避免地會對結構造成損傷,甚至是不可修復的損傷。近年來所發生的大地震(如1994年美國Northridge,1995年日本神戶,1999年臺灣,2008年中國汶川)造成的嚴重結構破壞和重大財產損失已經暴露出傳統抗震設計方法的這種缺陷。
耗能減振技術通過在結構中設置被動耗能裝置,消耗本來由結構構件(例如梁柱結點)消耗的地震能量,大大減輕了結構的變形和損傷。目前已開發的耗能器主要有四類:摩擦耗能器、金屬屈服耗能器、粘滯耗能器和粘彈性耗能器。摩擦耗能器因其耗能能力強、性能穩定、價格低廉,在工程中相對于其它三種方式更易于推廣應用。
現有的減震裝置一般將阻尼器設置在結構內部,這種裝置可以有效消耗由中大型地震產生的能量,達到減震目的,但是,由于它本身的不敏感性,使它在小型地震中無法幫助結構消耗地震產生的能量,性能不穩定且具有一定的局限性。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于克服上述缺陷,提出了一種建筑物減震裝置,將阻尼器裝置設置在建筑結構外部,通過阻尼器和與阻尼器相連接的支撐體消耗能量,達到減震目的。且由于阻尼器設置在結構外部,結構的位移會引起阻尼器的工作,這樣在小型地震中也能發揮作用。其耗能能力強,且施工、安裝方便,能更好地滿足工程應用的需要。
本實用新型是采用以下的技術方案實現的:一種建筑物減震裝置,包括支撐體、阻尼器和建筑物,支撐體與建筑物之間隔離設置,支撐體底部固定設置在地面基礎上,支撐體側面設有預埋件,建筑物側面設有預埋件,阻尼器連接在支撐體上的預埋件與建筑物上的預埋件之間,阻尼器的長度方向與建筑物的長度方向或寬度方向平行。
作為優選地,所述的支撐體為鋼管,鋼管內部設有H型鋼骨,鋼管與H型鋼骨之間填充混凝土。
作為優選地,所述的支撐體為墻體,墻體為長方體狀,墻體較長的一邊與阻尼器的長度方向平行。
作為優選地,墻體側面設有凹槽。
作為優選地,所述的預埋件為焊接板或螺栓孔。
作為優選地,所述的阻尼器為金屬耗能阻尼器、摩擦耗能阻尼器或粘彈性阻尼器。
作為優選地,建筑物相鄰的兩個側面分別隔離設置有支撐體。
作為優選地,建筑物的基礎樁上設有隔震墊。
作為優選地,隔震墊為橡膠隔震墊或金屬橡膠隔震墊。
本實用新型的有益效果是:
本實用新型在建筑物外設置支撐體,建筑物與支撐體之間連接阻尼器,能在建筑物發生晃動時,改善結構的位移變化,幫助結構消耗地震能量,提升結構的抗震性能。設置的隔震墊同樣能起到提升結構的耗能能力,保證了結構的抗傾覆能力,確保了結構的安全性。墻體作為支撐體,在其側面設置凹槽,凹槽內可設置屏幕或廣告牌,使得墻體得到了充分利用。
附圖說明
圖1是墻主視圖;
圖2是墻俯視圖;
圖3是柱主視圖;
圖4是柱俯視圖;
圖5是減震系統的主視圖(一);
圖6是減震系統的俯視圖(一);
圖7是減震系統的俯視圖(二);
圖8是減震系統的主視圖(二);
圖中:1建筑物 2第一預埋件 3第一阻尼器 4第一墻體 5第二預埋件 6第二阻尼器 7第二墻體 8隔震墊 9鋼管 10H型鋼骨。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
實施例一
如圖1、圖2、圖5和圖6所示,所述的建筑物減震裝置,包括支撐體、阻尼器和建筑物1,建筑物1可為框架結構、框剪結構、核心筒結構和隔震結構任意一種,支撐體為第一墻體4,第一墻體4為長方體狀。第一墻體4與建筑物1之間隔離設置,隔離設置即間隔有一定距離,保證阻尼器能正常安裝在第一墻體4和建筑物1之間。第一墻體4底部固定設置在地面基礎上,第一墻體4側面頂部設有第一預埋件2,建筑物1側面頂部設有第一預埋件2,第一墻體4正對建筑物1側面設置,第一墻體4與建筑物1的第一預埋件2之間設有第一阻尼器3,第一阻尼器3的兩端分別連接在第一墻體4與建筑物1上的第一預埋件2上。
墻體為剛度較大的剪力墻,其橫向長度較長,厚度滿足規范的剛度要求,墻體橫向與阻尼器長度方向平行,阻尼器的長度方向與建筑物1的長度方向平行,如圖6,長度方向即建筑物較長的一邊。墻體側面設有凹槽,可通過在凹槽內設置屏幕或廣告牌等形式利用起來,達到裝飾和節約成本的雙重效果。
預埋件有焊接板、螺栓孔等多種形式,在建筑和支撐體施工時預先設置好;預埋件與阻尼器之間可通過栓接、焊接、鉚接等形式連接。
阻尼器的種類有以下幾種,金屬耗能阻尼器:一種位移相關型阻尼器,主要用于減小地震響應,利用金屬不同形式的彈塑性滯回變形來消耗能量,目前已開發和利用的主要有鋼棒阻尼器、鉛阻尼器、形狀記憶合金、軟鋼阻尼器等,所說的滯回特性指材料在受外界干擾產生變形時具有企圖恢復原有狀態的抗力的特性。摩擦耗能阻尼器:一種位移阻尼器,主要用于減小地震響應。通過構件相對位移時產生摩擦做功而耗散能量,目前已有多種不同構造的摩擦耗能器,如Pall型摩擦耗能器、摩擦筒制震器等。粘彈性阻尼器:粘彈性阻尼器是一種速度相關型耗能裝置,既可用于減小風振也可減小地震作用。
如圖6所示的這種實施方式,可以提升建筑物沿某一方向上的抗側移能力,改善結構的位移變化,幫助結構消耗地震能量,提升結構的抗震性能。需要特別說明的是,沿建筑物與墻體的高度方向上,可以布置一個或多個預埋件和阻尼器,具體可按照實際工程需求來確定其個數。
實施例二
如圖7所示,本實施例與實施例一的區別在于,建筑物1相鄰的兩個側面,分別對應的設置有支撐體,即第一墻體4和第二墻體7。
同樣的,第二墻體7對應的建筑物1的側面設置有第二預埋件5,第二墻體7對應相應位置也設有第二預埋件5,第二阻尼器6連接在兩個預埋件之間。
這種方式可以提升結構沿所有方向上的抗側移能力,改善結構的位移變化,幫助結構消耗地震能量,全面提升結構抗震性能。在每一個墻體上和其對應的建筑物側面可布置一個或多個預埋件和阻尼器,具體可按照實際工程需求來確定其個數。
其余同實施例一。
實施例三
如圖8所示,本實施例中與實施例一的區別在于,建筑物1基礎樁上設有隔震墊8。一般是將原來建筑的基礎樁打斷,放上隔震墊8,將原有的固性基礎變為柔性基礎。
隔震墊的形式一般有以下兩種:
橡膠隔震墊:是我們最常用到的隔震墊,其分為天然橡膠隔震墊和合成橡膠隔震墊。主要優勢有:價格低廉,生產、安裝和使用方便以及隔振減噪效果良好。其應用日益廣泛,國內外一些橡膠隔振墊(如WJ、JD1、Rubloc、Air-Loc、KH、A型等)通常為壓縮型,靜態壓縮量較小,其固有頻率約為15~20赫。
金屬橡膠隔震墊:其原材料是不銹鋼絲,不含任何橡膠成分,但卻具備了橡膠的彈性和多孔性,同時也彌補了橡膠的不足,比如老化、容易疲勞。但是作為一種新型的產品,其在我國還沒有得到廣泛的應用,但是在很多惡劣環境下是橡膠的替代品。
隔震墊的設置提升了結構的耗能能力,保證了結構的抗傾覆能力,確保了結構的安全性。
其余同實施例一。
實施例四
本實施例與實施一的區別在于,支撐體為鋼管9,鋼管9內部設有H型鋼骨10,鋼管9與H型鋼骨10之間填充混凝土。
如圖3和圖4所示,鋼管9為橫截面為圓形的鋼管,鋼管底部封閉,管內中心連接有縱向貫穿整個鋼管的H型鋼骨10,鋼管9底部與基礎剛接,鋼管9頂部設置預埋件,其余連接方式同墻體一樣。
除了圓鋼管—H型鋼骨這種類型,還可以為圓鋼管—工字鋼骨、圓鋼管—圓鋼骨、方鋼管—H型鋼骨、方鋼管—工字鋼骨、方鋼管—圓鋼骨等形式。鋼管內設置鋼骨,可以增強整個支撐體的結構強度。
其余同實施例一。
當然,上述內容僅為本實用新型的較佳實施例,不能被認為用于限定對實用新型的實施例范圍。本實用新型也并不僅限于上述舉例,本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的均等變化與改進等,均應歸屬于本實用新型專利涵蓋范圍。