隔震层水平限位装置及具有其的建筑物制造方法及图纸

本实用新型专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
隔震层水平限位装置及具有其的建筑物
本技术属于建筑结构隔震与减震
，具体而言，本技术涉及一种隔震层水平限位装置及具有其的建筑物。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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，本技术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。在本技术的一个方面，本技术提出了一种隔震层水平限位装置。根据本技术的实施例，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。根据本技术实施例的隔震层水平限位装置通过在第一钢垫板和第二钢垫板之间布置具有弹簧的自复位位移控制元件和泡沫铝块或聚氨酯-泡沫铝复合材料块的耗能位移控制元件，地震作用下，隔震层上部结构发生水平位移，使得隔震层上部的凸部与限位装置上的第一钢垫板接触并施压第一钢垫板，在自复位位移控制元件中弹簧的强弹性变形能力下可以有效控制地震作用下隔震层上部结构的最大位移，并且显著控制建筑结构的震后的残余位移，同时在弹簧的回弹能力下可以提升建筑结构的震后自复位性能。限位装置上的具有高耗能性能的泡沫铝块或聚氨酯-泡沫铝复合材料块作为耗能位移控制元件，泡沫铝具有屈服强度可设计性强的特性，其压缩时存在极长的塑性平台段，压缩延性变形能力和耗能能力强，在地震作用下，可以耗散一定地震能量进一步控制隔震层位移。此外，在该段内其刚度贡献为零，从而可以将对隔震层上部结构的冲击降至最低。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。另外，根据本技术上述实施例的隔震层水平限位装置还可以具有如下附加的技术特征：任选的，所述螺杆沿垂直于所述第一钢垫板的方向穿过所述第一钢垫板且插入所述第二钢垫板。由此，可以显著提高该限位装置的限位能力。任选的，上述限位装置包括多个所述自复位位移控制元件，所述多个自复位位移控制元件成对布置在所述泡沫铝块两侧。由此，可以进一步提高该限位装置的自复位限位能力。任选的，所述多个自复位位移控制元件成对且对称布置在所述泡沫铝块两侧。由此，可以进一步提高该限位装置的限位能力。任选的，所述第一螺母与所述第一钢垫板之间布置垫片。任选的，所述螺杆上的靠近所述第二钢垫板的一端套设有第二螺母，所述弹簧分别与所述第一钢垫板和所述第二螺母止抵。任选的，所述第二螺母与所述弹簧和所述第二钢垫板之间均布置有所述垫片。任选的，包括多个所述连接件，所述多个连接件分别与所述第二钢垫板和所述隔震层上部结构四周的固定装置相连。任选的，所述连接件为锚栓。在本技术的再一个方面，本技术提出了一种建筑物。根据本技术的实施例，所述建筑物具有上述所述的隔震层水平限位装置。由此，可以保证该建筑物在地震过程中将损伤降到最低。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的隔震层水平限位装置的结构示意图；图2是根据本技术再一个实施例的隔震层水平限位装置的拆掉第一钢垫板的左示结构图；图3是根据本技术又一个实施例的隔震层水平限位装置的拆掉第二钢垫板和泡沫铝块的右示结构图；图4是根据本技术又一个实施例的隔震层水平限位装置的工作结构示意图；图5是根据本技术又一个实施例的隔震层水平限位装置的工作结构示意图；图6是泡沫铝块和本技术公开的水平限位装置通过理论计算得到的力-位移曲线。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔震层水平限位装置，其特征在于，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，所述自复位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。

【技术特征摘要】
1.一种隔震层水平限位装置，其特征在于，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，所述自复位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。2.根据权利要求1所述的隔震层水平限位装置，其特征在于，所述螺杆沿垂直于所述第一钢垫板的方向穿过所述第一钢垫板且插入所述第二钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：解琳琳，李爱群，曾德民，杨参天，刘谦敏，张涛，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：新型
国别省市：北京,11