一种隔震基础及其建造方法技术

本发明专利技术提供一种隔震基础，包括有底板和垫层，所述底板位于所述垫层上方，所述底板底部设有至少一个凹槽，所述凹槽内设有耗能单元，所述耗能单元的顶部与凹槽顶面相连接，所述耗能单元底部向下伸出凹槽且与垫层顶面相连接，所述底板与垫层之间相间隔。本发明专利技术进一步提供了一种隔震基础的建造方法及其应用。本发明专利技术提供的一种隔震基础及其建造方法，构造简单、施工方便、成本低廉、耐久可靠，能够使现有废弃混凝土以及废旧轮胎实现循环再利用，适用于20m以下的低层建筑，具有良好的隔震效果，在防灾减灾、节约资源、保护环境方面具有重要意义。

Base isolated and construction method thereof

The present invention provides a base isolation, comprising a base plate and a cushion layer, the bottom plate is positioned on the cushion above the bottom of the bottom plate is provided with at least one groove, the groove is provided with a top energy consuming unit, and the groove top energy consuming unit is connected, the bottom of the unit energy consumption extends downward and is connected with the groove the cushion top surface, and between the floor and cushion isolation. The invention further provides a method for building an isolation base and its application. The invention provides a base isolation and the construction method has the advantages of simple structure, convenient construction, low cost, durable and reliable, can make the existing waste concrete, waste tires to achieve recycling, low rise buildings for the following 20m, has good isolation effect, plays an important role in disaster prevention and mitigation, conserve resources, protect the environment hand.

【技术实现步骤摘要】
一种隔震基础及其建造方法
本专利技术属于土木工程隔震
，涉及一种隔震基础及其建造方法，具体涉及一种资源再利用型及其建造方法。
技术介绍
我国是一个地震灾害多发的国家，地震严重威胁着人们的生命和财产安全，如何提高建筑结构的抗震性能非常值得关注。目前常用的建筑结构的抗震方法，第一类是利用结构材料的强度和结构构件的塑性变形能力来抵抗地震作用使建筑结构自身能够抵抗地震波的冲击，但其建造成本较高，且抗震效果有时并不理想；第二类是结构消能减震技术，借助各种阻尼器等装置进行消能减震，但一般其成本较高；第三类是结构隔震技术，采用特殊的措施来隔离地震对上部结构的影响。其中，采用隔震技术对建筑结构进行抗震设计时，是通过在上部结构基础处设置隔震构造来吸收和阻断地震能量，减少上部结构的地震反应以提高结构抗震能力，降低地震对人和财产的影响，具有良好的隔震和抗震效果。同时，作为建筑业主要材料的混凝土以及作为工业重要产品的轮胎的消耗量日益增多，其废混凝土以及废旧轮胎若处理不当将会严重影响环境，特别是轮胎的降解需要很长时间。因此，有必要为这些废弃物寻找一个新的使用途径，对废弃物进行循环再利用，从而能够节约资源、保护环境。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种隔震基础及其建造方法，用于解决现有技术中缺乏采用现有废弃混凝土以及废旧轮胎作为原料建造的隔震基础构造及其建造方法的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种隔震基础，包括有底板和垫层，所述底板位于所述垫层上方，所述底板底部设有至少一个凹槽，所述凹槽内设有耗能单元，所述耗能单元的顶部与凹槽顶面相连接，所述耗能单元底部向下伸出凹槽且与垫层顶面相连接，所述底板与垫层之间相间隔。优选地，所述垫层为全级配的再生骨料制备的垫层。所述再生骨料是指将废旧混凝土经过加工、破碎、分级后，按一定比例混合形成的再生骨料。更优选地，所述全级配的再生骨料选自连续粒级的再生粗骨料、多级配区的再生细骨料中的一种或两种组合。进一步优选地，所述再生粗骨料的连续粒级选自粒级为4.75mm～16mm、4.75mm～20mm、4.75mm～25mm、4.75mm～31.5mm中的一种或多种组合。进一步优选地，所述再生细骨料的多级配区选自Ⅰ级配区、Ⅱ级配区、Ⅲ级配区中的一种或多种组合。所述Ⅰ级配区、Ⅱ级配区、Ⅲ级配区由建筑行业的一般技术规范定义，由细度模数确定不同配区中砂的粗细。所述再生粗骨料为由建(构)筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成的粒径大于4.75mm的颗粒。所述再生细骨料为由建(构)筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成的粒径在0.08～4.75mm的颗粒。优选地，所述底板为由再生混凝土制备的底板。所述底板的尺寸及配筋根据实际工况确定。所述再生混凝土为由再生骨料部分或全部代替天然骨料配制而成的新型混凝土。更优选地，所述再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％。进一步优选地，所述再生骨料为再生粗骨料。所述再生粗骨料为由建(构)筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成的粒径大于4.75mm的颗粒。优选地，所述底板的上表面平整。用于建造上部结构，如砖混结构、混凝土结构、钢结构、木结构等。优选地，所述垫层与底板的厚度之比为1-2：1。优选地，所述凹槽与底板的厚度之比为1：1.5-2。所述凹槽在底板上的个数根据底板隔震以及承重要求所需要的耗能单元个数确定，均匀分布。优选地，所述底板与垫层之间相间隔的距离为10-15cm。优选地，所述凹槽与耗能单元的横截面积之比为1.2-1.5：1。所述耗能单元横截面积为废旧轮胎外皮所包裹的横截面积。所述凹槽尺寸根据耗能单元的尺寸(即废旧轮胎外皮尺寸)确定，以能够放入耗能单元为准。优选地，所述凹槽与耗能单元的厚度之比为1：1.1-1.5。优选地，所述耗能单元通过公式Ⅰ确定个数：其中，G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义；n为耗能单元的个数；A为耗能单元的承压面积，mm2；[σ]为耗能单元的极限压应力，MPa。更优选的，耗能单元的极限压应力为15MPa。优选地，所述垫层与底板之间通过公式Ⅱ满足发生相对滑动，从而耗能减震：V＞μG(Ⅱ)，其中，V为地震作用产生的剪力，N；μ为垫层与耗能单元之间的摩擦系数；G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义。优选地，所述垫层与耗能单元之间的摩擦系数μ＝0.2～0.3。更优选地，所述垫层与耗能单元外皮之间的摩擦系数μ＝0.2～0.3。优选地，所述耗能单元包括有外皮和内芯，所述外皮包裹在所述内芯外侧壁以及底部上。更优选地，所述外皮为由废旧轮胎制备的外皮。所述废旧轮胎为任意废旧机动车的轮胎外胎。所述废旧轮胎材质为橡胶。更优选地，所述外皮为至少一层。所述外皮的每一层为一个废旧轮胎外胎。更优选地，所述内芯为由再生混凝土浇筑制备的内芯。所述再生混凝土为由再生骨料部分或全部代替天然骨料配制而成的新型混凝土。进一步优选地，所述再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％。最优选地，所述再生骨料为再生粗骨料。所述再生粗骨料为由建(构)筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成的粒径大于4.75mm的颗粒。进一步优选的，所述再生混凝土的强度等级不应低于C30，所述混凝土强度等级由建筑行业的一般技术规范定义。更优选地，所述内芯的上下表面平整。本专利技术第二方面提供一种隔震基础的建造方法，包括以下步骤：1)将场地进行基本处理后，铺设垫层；优选地，所述基本处理包括有对场地进行基坑开挖、护坡、排水以及平整等。优选地，所述铺设垫层采用全级配的再生混凝土进行铺设。更优选地，所述再生混凝土的强度等级不应低于C30，所述混凝土强度等级由建筑行业的一般技术规范定义。。优选地，所述垫层的上表面要求整平。2)然后在垫层上铺设多个耗能单元；所述耗能单元通过公式Ⅰ确定个数：其中，G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义；n为耗能单元的个数；A为耗能单元的承压面积，mm2；[σ]为耗能单元的极限压应力，MPa。更优选的，耗能单元的极限压应力为15MPa。优选地，所述耗能单元上下表面平整且高度统一。优选地，所述铺设耗能单元是将一层或多层的外皮叠放，在其内芯浇筑再生混凝土，并使内芯得上下表面平整。更优选地，所述外皮在铺设前要进行处理，去除废旧轮胎的内胎。3)再在耗能单元上铺设预留凹槽的底板，并确保底板与垫层之间具有一定间隔距离。所述垫层与底板之间通过公式Ⅱ满足发生相对滑动，从而耗能减震：V＞μG(Ⅱ)，其中，V为地震作用产生的剪力，N；μ为垫层与耗能单元之间的摩擦系数；G为上部结构的重力荷载代表值，N，按建筑行业的一般技术规范定义。优选地，所述垫层与耗能单元之间的摩擦系数μ＝0.2～0.3。更优选地，所述垫层与耗能单元外皮之间的摩擦系数μ＝0.2～0.3。优选地，所述铺设底板选自现场铺设或预制铺设中的一种。更优选地，所述现场铺设是在耗能单元上搭设模板，现场浇筑再生混凝土，形成预留凹槽的底板，并与耗能单元浇筑形成整体。更优选地，所述预制铺设是在工厂内预制好预留凹槽的底板，运至现场直接铺设在耗能单元上，并采取构造措施与耗能单元形成整体。所述构造措施如预留钢筋拉结等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔震基础，其特征在于，包括有底板和垫层，所述底板位于所述垫层上方，所述底板底部设有至少一个凹槽，所述凹槽内设有耗能单元，所述耗能单元的顶部与凹槽顶面相连接，所述耗能单元底部向下伸出凹槽且与垫层顶面相连接，所述底板与垫层之间相间隔。

【技术特征摘要】
1.一种隔震基础，其特征在于，包括有底板和垫层，所述底板位于所述垫层上方，所述底板底部设有至少一个凹槽，所述凹槽内设有耗能单元，所述耗能单元的顶部与凹槽顶面相连接，所述耗能单元底部向下伸出凹槽且与垫层顶面相连接，所述底板与垫层之间相间隔。2.根据权利要求1所述的一种隔震基础，其特征在于，所述垫层为全级配的再生骨料制备的垫层；所述全级配的再生骨料选自连续粒级的再生粗骨料、多级配区的再生细骨料中的一种或两种组合。3.根据权利要求1所述的一种隔震基础，其特征在于，所述底板为由再生混凝土制备的底板；所述再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％。4.根据权利要求1所述的一种隔震基础，其特征在于，所述耗能单元包括有外皮和内芯，所述外皮包裹在所述内芯外侧壁以及底部上。5.根据权利要求4所述的一种隔震基础，其特征在于，所述耗能单元包括以下条件中的任一项或多项：A1)所述外皮为由废旧轮胎制备的外皮；A2)所述外皮为至少一层，所述外皮的每一层为一个废旧轮胎外胎；A3)所述内芯为由再生混凝土浇筑制备的内芯；所述再生混凝土中的再生骨料取代率为50～100wt％。6.根据权利要求1所述的一种隔震基础，其特征在于，所述隔震基础还包括以下条件中的任一项或多项：B1)所述垫层与底板的厚度之比为1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖建庄，张青天，王婉，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31