一种适用于轨道交通所致竖向振动的隔振装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于轨道交通所致竖向振动的隔振装置。本实用新型专利技术创新性地在建筑物底板下与地下室外墙上采用隔振垫，以从受振体方面大幅削弱外界环境振动的影响；基于隔振理论，在建筑物底板以及地下室外墙上安装隔振垫，以避开轨道交通引起竖向振动的频率范围，最终实现高效隔振；本实用新型专利技术易施工性，隔振垫的安装非常便捷，便于在实际工程中安装使用；本实用新型专利技术具有环保性，所用到的隔振垫材料均为绿色环保产品，不会对周围环境产生次生污染。

A vibration isolation device suitable for vertical vibration caused by rail transit

【技术实现步骤摘要】
一种适用于轨道交通所致竖向振动的隔振装置
本技术涉及土木工程中的建筑结构领域，具体涉及一种适用于轨道交通所致竖向振动的隔振装置。
技术介绍
目前，随着地铁运输系统的迅猛发展，轨道交通在负担城市运输任务的同时，也对沿线周围建筑物、居民产生影响。振动也已经成为了人们公认的影响面最广泛的一种公害，它除了会对交通运输、建筑及设备产生影响和破坏，还可以直接对人体造成伤害。对于这种轨道交通引起的以竖向为主的结构振动，当前的隔振控制方法主要以通过振源控制(如采用浮置板轨道等)以及传播过程控制(如挖掘隔振沟等)为主。但是如果建筑物距离地铁过近或者受客观原因限制难以采用这两种方法时就需要采用受振体减振控制措施。然而受振体本身的减振方法研究较少，现有的受振体减振措施主要包括地下室底板加厚，安装竖向隔振支座等措施。但是仍存在造价相对较高、适用范围窄、减振效果不明显以及存在不均匀沉降等问题。在土木工程中的建筑结构，一旦隔振结构复杂，不仅造价高不可实现，而且会引起易磨损、受力不均匀且寿命短等问题，因此如何以简单的结构实现隔振效果，是本领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
针对以上现有技术中存在的问题，本技术提出了一种适用于轨道交通所致竖向振动的隔振装置，本技术以简单的防振结构实现了非常好的防振隔振效果，而且造价低可实现，有效解决了土木工程中的建筑结构的隔振难题。建筑物的最下层为地下室或者位于地面上，最下层的底层包括：基础垫层、防水保护层和建筑物底板，在基础垫层上依次设置防水保护层和建筑物底板。本技术在设计完建筑物之后并在构筑上层建筑物之前，先在建筑物的最下层的底层中设置隔振垫，然后再在其上继续构筑建筑物，从而使得隔振垫和建筑物构成的建筑物和隔振垫系统。本技术的适用于轨道交通所致竖向振动的隔振装置包括：隔振垫、密封条和保护膜；其中，隔振垫采用阻尼比为5％～10％的材料；在建筑物的最下层的防水保护层上，设置隔振垫，隔振垫和建筑物统称为建筑物和隔振垫系统；根据所设计的建筑物的压强分布，隔振垫分为n个区域，各个区域的压强分别为P1～Pn，弹性形变、压强和隔振垫的总刚度满足：其中，Ki为第i个区域的隔振垫的总刚度，Pi为第i个区域的压强，Δi为第i个区域的隔振垫的弹性形变，Si为第i个区域的面积，i＝1,……,n；地铁所引起的最小卓越频率为f′，各个区域的弹性形变的最小值根据弹性形变的最小值Δmin确定第i个区域的隔振垫的单位面积刚度的最大值第i个区域的隔振垫采用与第i个区域的隔振垫的单位面积刚度的最大值kmaxi最接近的ki所对应的型号，ki为第i个区域的隔振垫的单位面积刚度，不同区域的隔振垫的弹性形变趋于相同；不同区域的隔振垫之间采用密封条封贴对缝；在封贴对缝后的隔振垫上覆盖保护膜；在保护膜上铺设建筑物底板。在建筑物底板上构筑建筑物。建筑物和隔振垫系统的固有频率同时需要满足≥10Hz。隔振垫的厚度为10mm～15mm。各个区域的隔振垫的厚度相同。隔振垫的材料采用具有隔振作用的材料，为软木、毛毡、纤维和橡胶垫中的一种，阻尼比δ均在5％～10％之间。对于同一种材料的阻尼比δ相同，但是同一种材料的不同型号对应的刚度不同。不同区域的隔振垫采用同一种材料，根据压强不同选择不同的型号，对应不同的刚度不同，从而使得弹性形变相同。根据弹性动力学基本理论，传递系数T：其中，δ为隔振垫与建筑物系统的阻尼比，由于上部结构在振动中的变形很小，基本处于弹性状态，因此δ可近似视为隔振垫的阻尼比，ω为地铁的振动角频率，ω＝2πf，f为地铁的振动频率，ω0为建筑物和隔振垫系统的振动角频率，ω0＝2πf0，f0为建筑物和隔振垫系统的固有频率，由于隔振垫的质量远小于建筑物的质量，因此在计算固有频率时只需要考虑建筑物的质量，由于而Δi≈Δmin，相差通常只有几毫米，在土木工程中，这种差距忽略不计，因此可认为不同区域的弹性形变均为Δmin，因此不同区域的固有频率均相同，从而得到建筑物和隔振垫系统的固有频率本技术采用隔振垫，使得地铁引起建筑物振动的最小卓越频率不小于建筑物和隔振垫系统的固有频率的倍，此时隔振垫能够起到较为显著的隔振作用，从而降低建筑物受轨道交通所致的竖向振动。保护膜采用聚乙烯薄膜或乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA。密封条采用铝箔胶带、基胶带和沥青胶带中的一种。本技术的适用于轨道交通所致竖向振动的隔振方法，包括以下步骤：1)在阻尼比为5％～10％的材料中选择一种材料作为隔振垫；2)根据需要构筑的建筑物的设计，由于建筑物在不同区域的质量分布不均匀，从而使得建筑物在隔振垫上不同区域的压强不同，根据压强分布，确定区域的面积，将隔振垫分成n个区域，各个区域的压强分别为P1～Pn，面积分别为S1～Sn，，质量分别为m1～mn，；3)得到未构筑建筑物之前地铁所引起的最小卓越频率为f′，建筑物和隔振垫系统的固有频率与隔振垫的刚度和建筑物的质量有关，第i个区域的建筑物和隔振垫系统的固有频率为fi，需满足为避免结构竖向刚度过小，fi≥10Hz；4)弹性形变、压强和隔振垫的刚度满足：其中，Ki为第i个区域的隔振垫的总刚度，Pi为第i个区域的压强，Si为i个区域的隔振垫的面积，Δi为第i个区域的隔振垫的弹性形变，i＝1,……,n，由确定各个区域的弹性形变的最大值Δmax与最小值Δmin，弹性形变的最小值根据弹性形变的最小值Δmin确定第i个区域的隔振垫的单位面积刚度的最大值5)对应不同区域的压强选择相应隔振垫的刚度，选择与第i个区域的隔振垫的刚度的最大值kmaxi最接近的ki所对应的型号的隔振垫作为第i个区域的隔振垫，ki为第i个区域的隔振垫的单位面积刚度，ki≤kmaxi，从而不同区域的弹性形变趋于相同；6)根据弹性动力学基本理论，传递系数T：其中，δ为隔振垫的阻尼比，ω为地铁的振动角频率，ω＝2πf，f为地铁的振动频率，ω0为建筑物和隔振垫系统的振动角频率，ω0＝2πf0，f0为建筑物和隔振垫系统的固有频率，根据传递系数，验算减振效率1-T；7)在防水保护层施工完全结束后，根据压强分布不同，在防水保护层上划分区域，并设置标识；8)按照步骤5)确定的隔振垫的单位面积刚度，在相应区域上设置相应型号的隔振垫；9)不同区域的隔振垫之间采用密封条封贴对缝；10)在封贴对缝后的隔振垫上覆盖保护膜；11)在保护膜上铺设建筑物底板，在建筑物底板上继续构筑建筑物。进一步为了增强隔振效果，在建筑物的地下室的建筑物底板完整后，构筑地下室的侧壁，在侧壁的外墙上喷涂防水涂料结束后，在地下室的侧壁外墙上设置隔振垫，侧壁外墙上的隔振垫的型号和厚度与其相邻的底层的隔震垫的型号和厚度一致；将隔振垫直接粘贴在防水涂料层上；在隔振垫上喷涂防水涂料，将隔振垫之间可能存在的缝隙填满，最后粘贴防水卷材。本技术的优点：(1)本技术创新性地将隔振垫技术引用到建筑物底板下与地下室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于轨道交通所致竖向振动的隔振装置，建筑物的最下层为地下室或者位于地面上，最下层的底层包括：基础垫层、防水保护层和建筑物底板，在基础垫层上依次设置防水保护层和建筑物底板，其特征在于，所述隔振装置包括：隔振垫、密封条和保护膜；其中，隔振垫采用阻尼比为5％～10％的材料；在建筑物的最下层的防水保护层上，设置隔振垫，隔振垫和建筑物统称为建筑物和隔振垫系统；根据所设计的建筑物的压强分布，隔振垫分为n个区域，各个区域的压强分别为P

【技术特征摘要】
1.一种适用于轨道交通所致竖向振动的隔振装置，建筑物的最下层为地下室或者位于地面上，最下层的底层包括：基础垫层、防水保护层和建筑物底板，在基础垫层上依次设置防水保护层和建筑物底板，其特征在于，所述隔振装置包括：隔振垫、密封条和保护膜；其中，隔振垫采用阻尼比为5％～10％的材料；在建筑物的最下层的防水保护层上，设置隔振垫，隔振垫和建筑物统称为建筑物和隔振垫系统；根据所设计的建筑物的压强分布，隔振垫分为n个区域，各个区域的压强分别为P1～Pn，弹性形变、压强和隔振垫的总刚度满足：其中，Ki为第i个区域的隔振垫的总刚度，Pi为第i个区域的压强，Δi为第i个区域的隔振垫的弹性形变，Si为第i个区域的面积，i＝1,……,n；地铁所引起的最小卓越频率为f′，各个区域的弹性形变的最小值根据弹性形变的最小值Δmin确定第i个区域的隔振垫的单位面积刚度的最大值第i个区域的隔振垫采用与第i个区域的隔振垫的单位面积刚度的最大值kmaxi最接近的ki所对应的型号，ki为第i个区域的隔振垫的单位面积刚度，不同区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维国，康凯，李昊，
申请(专利权)人：杨维国，
类型：新型
国别省市：北京;11