一种基础隔震建筑的抗倾覆措施及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种基础隔震建筑的抗倾覆措施及其施工方法，抗倾覆措施包括抗倾覆支墩和抗倾覆梁；其中抗倾覆支墩和抗倾覆梁采用沿隔震支座四侧面对称设置、两侧面对称设置、单侧面非对称设置及两垂直面L形设置，抗倾覆梁位于隔震支座上方，抗倾覆支墩设置在抗倾覆梁悬挑长度的中间下方，抗倾覆支墩采用混凝土浇筑且上表面附设橡胶片，构成抗倾覆梁的方钢管底板与隔震上支墩的预埋钢板一体加工而成，抗倾覆梁宽度沿悬挑长度方向线性变窄，方钢管两端焊接端头封板，方钢管顶板预留混凝土浇筑振捣缝。本发明专利技术抗倾覆措施成本很低、施工简单、性能稳定可靠，能有效的解决基础隔震建筑倾覆问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基础隔震建筑的抗倾覆措施及其施工方法
本专利技术涉及一种基础隔震建筑的抗倾覆措施及其施工方法，属于工程抗震

技术介绍
地震是世界上对人类构成巨大威胁的自然灾害之一，为防止地震对人类造成生命财产的重大损失，人们积极致力于地震预测及结构工程的防震减灾研究。由于地震的成因十分复杂，人们对地球本身的了解还不充分，因此还不能准确地进行地震预测。于是，建筑防震减灾成为该领域的研究热点。基础隔震便是较好的防震措施之一，与普通抗震理论通过抗震强度或由塑性化引起的能量吸收，即所谓硬性抵抗地震动不同，基础隔震是在上部结构与基础之间安设隔震支座，形成柔性隔震层，地震产生的能量大部分被柔性隔震层吸收，从而降低上部结构的地震作用，提高其地震安全性。经过多年系统研究和广泛工程应用，并历经多次大地震考验，隔震技术已发展为一种成熟的减震措施。基础隔震的工作机理通常解释为通过延长结构自振周期，避开地震的卓越周期，避免结构共振，以实现减震的目的，因此基础隔震多用于三十层以下、高宽比较小的建筑结构中。而近年的一些研究表明，高层建筑采用基础隔震同样具有很好的减震效果，同时，相较于现有的其它减震技术手段，从经济实用，性能稳定可靠等方面讲，基础隔震技术是目前最被认可的减震手段。然而，隔震支座抗拉性能差，大高宽比高层及超高层隔震建筑的柔性隔震层在遭遇罕遇烈度地震作用时，因隔震层位移很大，结构倾覆倒塌的风险较大。基于此，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）明确提出了高宽比宜小于4的隔震设计要求。抗震规范的限制条件明显制约了隔震技术的适用范围，隔震结构抗倾覆倒塌问题便成为目前成熟可靠的隔震技术获得充分推广应用的瓶颈，这也成为近年来隔震技术研究的焦点。隔震结构倾覆问题的核心就是解决隔震支座抗拉性能不足的问题，隔震支座生产企业及相关研究单位提出了在隔震支座处设置抗拉装置的思路，目前已有几种抗拉装置进入产品化阶段，这对隔震技术在大高宽比及超高层建筑中的应用具有积极的意义，但这些抗拉装置成本普遍较高，并有一定的施工技术要求。
技术实现思路
针对基础隔震建筑底部隔震支座4抗拉性能较差，高宽比较大的高层、超高层建筑采用基础隔震技术后，在遭遇罕遇地震作用时，可能会因隔震支座4所受拉应力超过其受拉极限而倾覆倒塌问题，本专利技术提供了一种基础隔震建筑的抗倾覆措施及其施工方法。本专利技术的技术方案是：一种基础隔震建筑的抗倾覆措施，包括抗倾覆支墩1和抗倾覆梁2；其中抗倾覆支墩1和抗倾覆梁2采用沿边柱下的隔震支座4两侧面对称设置或单侧面非对称设置，沿角柱下的隔震支座4四侧面对称设置或两垂直面L形设置，抗倾覆梁2位于隔震支座4上方，抗倾覆支墩1设置在抗倾覆梁2悬挑长度的中间下方，抗倾覆支墩1采用混凝土浇筑且上表面附设橡胶片3，构成抗倾覆梁2的方钢管底板与隔震上支墩5的预埋钢板一体加工而成，抗倾覆梁2宽度沿悬挑长度方向线性变窄，方钢管两端焊接端头封板，方钢管顶板预留混凝土浇筑振捣缝。所述抗倾覆支墩1横截面为等腰梯形。所述橡胶片3的厚度为3mm-6mm。所述抗倾覆支墩1顶面距抗倾覆梁2底面的间距值不小于压应力设计值作用下隔震支座4的压缩变形量；所述抗倾覆支墩1与隔震下支墩7的净距不小于隔震支座4的胶层总厚度的4倍；所述抗倾覆支墩1长度不小于隔震支座4的胶层总厚度的8倍。所述抗倾覆梁2悬挑长度不小于隔震支座4的胶层总厚度的8倍。所述抗倾覆梁2悬挑长度外延方向预留不小于隔震支座4的胶层总厚度4倍的无遮挡净空。一种基础隔震建筑的抗倾覆措施的施工方法，方法步骤如下：隔震支座4在隔震下支墩7上安装就位后，首先安装预制好的隔震上支墩5的预埋钢板和抗倾覆梁2方钢管的组合型钢，浇筑抗倾覆梁2和隔震上支墩5混凝土；然后根据抗倾覆梁情况确定抗倾覆支墩1浇筑位置，支墩模板支护，浇筑抗倾覆支墩1混凝土；最后是在抗倾覆支墩1上表面粘贴3mm-6mm厚橡胶片3并检查抗倾覆梁长度外延方向预留的净空间距；其中抗倾覆支墩1设置在抗倾覆梁2悬挑长度的中间下方、抗倾覆支墩1顶面距抗倾覆梁2底面的间距值不小于压应力设计值作用下隔震支座4的压缩变形量、抗倾覆支墩1与隔震下支墩7的净距不小于隔震支座4的胶层总厚度的4倍、抗倾覆支墩1长度不小于隔震支座4的胶层总厚度的8倍。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提出基础隔震建筑的抗倾覆措施通过功能分划，避免隔震支座与抗倾覆措施之间性能的交互影响，抗倾覆措施工作机理明确，功能要求容易量化，方便实现。2、本专利技术提出基础隔震建筑的抗倾覆措施成本很低、施工简单、性能稳定可靠，能有效的解决基础隔震建筑倾覆问题，对隔震建筑高宽比限值提升及超高层建筑采用隔震技术具有重要的意义。附图说明图1是本专利技术抗倾覆措施设置示意图；图2是抗倾覆支墩、抗倾覆梁构造正视图；图3是抗倾覆支墩、抗倾覆梁构造俯视图；图中各标号：1-抗倾覆支墩，2-抗倾覆梁，3-橡胶片，4-隔震支座，5-隔震上支墩，6-框架梁，7-隔震下支墩。具体实施方式实施例1：如图1-3所示，一种基础隔震建筑的抗倾覆措施，包括抗倾覆支墩1和抗倾覆梁2；其中抗倾覆支墩1和抗倾覆梁2设置在远离结构中心的外围隔震支座4处，抗倾覆支墩1和抗倾覆梁2采用沿边柱下的隔震支座4两侧面对称设置，沿角柱下的隔震支座4四侧面对称设置，抗倾覆梁2位于隔震支座4上方，抗倾覆支墩1设置在抗倾覆梁2悬挑长度的中间下方，抗倾覆支墩1采用混凝土浇筑且上表面附设橡胶片3，橡胶片3起缓冲作用，同时，橡胶片3受压后能产生一定的形变量，因此，地震作用下抗倾覆梁2与抗倾覆支墩1接触后隔震建筑也能产生相应的水平位移。构成抗倾覆梁2的方钢管底板与隔震上支墩5的预埋钢板一体加工而成，抗倾覆梁2宽度沿悬挑长度方向线性变窄，方钢管两端焊接端头封板，方钢管顶板预留混凝土浇筑振捣缝。进一步地，可以设置所述抗倾覆支墩1横截面为等腰梯形，受压稳定性良好。进一步地，可以设置所述橡胶片3的厚度为3mm。进一步地，可以设置所述抗倾覆支墩1顶面距抗倾覆梁2底面的间距由设计罕遇地震工况下隔震支座的竖向计算变形量确定，其值不小于压应力设计值作用下隔震支座4的压缩变形量；所述抗倾覆支墩1与隔震下支墩7的净距不小于隔震支座4的胶层总厚度的4倍，确保在隔震支座4剪切破坏前抗倾覆支墩1不会对隔震建筑的水平变形产生影响；所述抗倾覆支墩1长度不小于隔震支座4的胶层总厚度的8倍，确保在隔震支座4剪切破坏前抗倾覆支墩1始终能对抗倾覆梁2提供有效的支撑作用。进一步地，可以设置所述抗倾覆梁2悬挑长度不小于隔震支座4的胶层总厚度的8倍。进一步地，可以设置支墩长度范围内，所述抗倾覆梁2悬挑长度外延方向预留不小于隔震支座4的胶层总厚度4倍的无遮挡净空，保证在地震作用时抗倾覆梁2能自由移动，不至与其它构部件相碰撞。所述抗倾覆支墩1和抗倾覆梁2截面尺寸由上部结构的倾覆力矩计算确定，针对隔震上支墩5不同的高度情况，抗倾覆梁2与框架梁6可设置为平行且相互独立的两根承载构件或将抗倾覆梁2与框架梁6合并为一根承载构件。一种基础隔震建筑的抗倾覆措施的施工方法，方法步骤如下：隔震支座4通过隔震下支墩7安装就位后，首先安装预制好的隔震上支墩5的预埋钢板和抗倾覆梁2方钢管的组合型钢，浇筑抗倾覆梁2和隔震上支墩5混凝土；然后根据抗倾覆梁情况确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基础隔震建筑的抗倾覆措施，其特征在于：包括抗倾覆支墩（1）和抗倾覆梁（2）；其中抗倾覆支墩（1）和抗倾覆梁（2）采用沿边柱下的隔震支座（4）两侧面对称设置或单侧面非对称设置，沿角柱下的隔震支座（4）四侧面对称设置或两垂直面L形设置，抗倾覆梁（2）位于隔震支座（4）上方，抗倾覆支墩（1）设置在抗倾覆梁（2）悬挑长度的中间下方，抗倾覆支墩（1）采用混凝土浇筑且上表面附设橡胶片（3），构成抗倾覆梁（2）的方钢管底板与隔震上支墩（5）的预埋钢板一体加工而成，抗倾覆梁（2）宽度沿悬挑长度方向线性变窄，方钢管两端焊接端头封板，方钢管顶板预留混凝土浇筑振捣缝。

【技术特征摘要】
1.一种基础隔震建筑的抗倾覆措施，其特征在于：包括抗倾覆支墩（1）和抗倾覆梁（2）；其中抗倾覆支墩（1）和抗倾覆梁（2）采用沿边柱下的隔震支座（4）两侧面对称设置或单侧面非对称设置，沿角柱下的隔震支座（4）四侧面对称设置或两垂直面L形设置，抗倾覆梁（2）位于隔震支座（4）上方，抗倾覆支墩（1）设置在抗倾覆梁（2）悬挑长度的中间下方，抗倾覆支墩（1）采用混凝土浇筑且上表面附设橡胶片（3），构成抗倾覆梁（2）的方钢管底板与隔震上支墩（5）的预埋钢板一体加工而成，抗倾覆梁（2）宽度沿悬挑长度方向线性变窄，方钢管两端焊接端头封板，方钢管顶板预留混凝土浇筑振捣缝。2.根据权利要求1所述的基础隔震建筑的抗倾覆措施，其特征在于：所述抗倾覆支墩（1）横截面为等腰梯形。3.根据权利要求1所述的基础隔震建筑的抗倾覆措施，其特征在于：所述橡胶片（3）的厚度为3mm-6mm。4.根据权利要求1所述的基础隔震建筑的抗倾覆措施，其特征在于：所述抗倾覆支墩（1）顶面距抗倾覆梁（2）底面的间距值不小于压应力设计值作用下隔震支座（4）的压缩变形量；所述抗倾覆支墩（1）与隔震下支墩（7）的净距不小于隔震支座（4）的胶层总厚度的4倍；所述抗倾覆支墩（1）长度不小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏何先，潘文，王忠平，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53