一种Soft-Story隔震结构制造技术

本发明专利技术涉及一种Soft‑Story隔震结构，包括上部结构和隔震层结构，所述隔震层的刚性比为0～0.6。所述隔震层采用重约束螺旋箍筋圆形框架柱，另外在所述隔震层结构根据需要设置PC钢棒和阻尼器。本发明专利技术的Soft‑Story隔震结构在地震时，地震能量集中在隔震层部分吸收，抗震能力极强。地震后，只有该隔震层承重构件柱的柱头和柱脚会发生破坏，但经简单维护补强后即可正常使用，无需推倒重建。对于隔震层来说，该层的建筑空间100％可以完全使用。因为上部结构地震影响较小，建筑物的上部结构完全可以瘦身，并大幅度节约造价。跟现行的隔震结构相比大幅度降低造价。

A soft story isolation structure

【技术实现步骤摘要】
一种Soft-Story隔震结构
本专利技术涉及一种建筑结构抗震
，具体是一种新型隔震结构。
技术介绍
首先，日本阪神大地震(兵库县南部地震)时，在倒塌的建筑物中，含有相当多的“Piloti”结构建筑物(底层大空间框架结构)。所谓“Piloti”结构建筑物：就是在框架结构的最下一层不布置剪力墙(及或非承重墙)或斜撑等，同时，该层的结构刚度也比上部结构的刚度要小的一种结构形式。由于这种结构的建筑物在大地震时的破坏不良表现，同行们都一度抵制设计“Piloti”结构建筑物。因为这种结构建筑的破坏理由是很明显的，就是在设计上没有给予“Piloti”层的柱子足够的变形能力。其次，现行建筑抗震设计方法存在的问题。如附图1所示。现行建筑抗震设计规范采用的是全层屈服的设计手法，地震时要求各层梁端均需产生屈服破坏(图中涂红色的部分是设计时要求梁端、柱底部以及剪力墙底部产生的塑性屈服状态，也就是强柱弱梁设计法)。因此，不论哪一层的房间在地震破坏后都需要进行维修和补强(有的甚至无法补强)，并且维修补强的费用极高，同时也引起房屋所有者及居住者的不满。第三，现行的隔震结构(叠层橡胶隔震支座)设计方法存在的问题。如附图2所示。采用这种隔震结构设计方法的最大缺陷在于：首先，由于受叠层橡胶隔震支座直径和高度的限制，地震能量还不能完全在这一层吸收掉。因此，中国建筑抗震设计规范规定：采用隔震支座的隔震结构，抗震设计时按照降一级地震烈度设防。其次，隔震层的建筑空间无法利用。第三，建筑造价大幅度提高(5％-10％)。专利
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种新型的Soft-Story隔震结构，地震时上部结构不随地面摆动而摆动，地震能量集中在建筑结构底部隔震层全部吸收，抗震能力极强。为解决上述技术问题，本专利技术的Soft-Story隔震结构，包括上部结构和隔震层结构，所述隔震层结构为重约束螺旋箍筋圆形柱，所述隔震层的刚性比为0～0.6。所述隔震结构体系的结构动力分析计算模型采用“一质点系震动模型”。所述隔震层结构设置PC钢棒。所述隔震层结构设置阻尼器。进一步的，所述隔震层结构设在建筑物的底层。进一步的，所述隔震层结构设在建筑物的地下1～2层。进一步的，将建筑物地下基础桩设计成所述隔震层结构。进一步的，所述隔震层结构部分框架柱采用重约束PRC柱。进一步的，所述隔震层部分框架柱采用重约束RC柱。进一步的，所述隔震层设定在结构基础底部至软弱地基层和准硬质地基层交汇处之间的地基层。所述重约束RC柱包括柱主筋，所述柱主筋上设置螺旋箍筋，所述重约束RC柱与顶部梁板结构相连接，所述顶部梁板结构包括梁主筋。所述梁主筋上设置梁箍筋，所述梁箍筋和螺旋箍筋上固定连接固定吊筋，所述固定吊筋上固定钢筋勾，所述固定钢筋勾上固定连接埋设钢板，所述埋设钢板上固定设置连接钢板，所述连接钢板上通过安装孔安装PC钢棒斜撑。采用这样的结构后，本专利技术的Soft-Story隔震结构地震时，上部结构几乎不动，即不随地面摆动而摆动，地震能量集中在建筑结构底部隔震层全部吸收，抗震能力极强。其有益效果在于：1)对于隔震层来说，该层的建筑空间100％可以完全使用。2)建筑物的上部结构完全可以按照抗震构造设防进行设计，即可为所述上部结构瘦身(因为上部结构地震影响较小)。3)可以大幅度节约造价。比现行的隔震结构(叠层橡胶隔震支座的基础隔震)大幅度降低造价(不需要设置成双层基础)。此外，4)这个Soft-Story部分，结构体本身具有“阻尼效果”。于是，5)可以有效地调节这一层建筑物的固有周期，避免同地震动产生共振。6)如果将柱子做成全预应力PC柱子，那么，震后建筑物几乎可以完全复位。7)至于易发生海啸的地区，不仅对策地震，还能直接起到对策海啸的作用。大地震后，对于抗震和减震的建筑物均需要补修，但对于Soft-Story隔震结构工法的建筑物只需要一层的维修就可以了！而基础隔震大楼中，有3成需要更换使用的橡胶支座和阻尼器。大地震后，对于抗震和减震的建筑物均需要补修，但对于Soft-Story隔震结构工法的建筑物只需要一层的维修就可以了！而基础隔震大楼中，有3成需要更换使用的橡胶支座和阻尼器。建设费用：Soft-Story隔震结构建筑比基础隔震建筑的造价更便宜，而且与普通的抗震·减震建筑相比，追加的费用非常少。比如：建设费用10亿日元的建筑的追加费用：按照柱子水平箍筋的增加量翻一倍的话需要追加200万日元左右，加上适当地设置阻尼器的追加费用约1000万日元。追加费用占比仅为1.2％。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是现行建筑抗震规范规定的抗震设计方法。图2是基础隔震(叠层橡胶隔震支座)动画解析图。图3是基础隔震(叠层橡胶隔震支座)方案图。图3-1是一种新型soft-story隔震结构技术方案(原理)。附图4是建筑物的底层(1～2层)设计成Soft-Story隔震层的技术方案实施例。附图5是附图4中13的放大图。附图6是建筑物的地下1～2层设计成Soft-Story隔震层的技术方案实施例。附图7是附图6中18的放大图。图7-A是附图7和附图11的7-A索引图。附图8是建筑物地下桩基础设计成Soft-Story隔震层的技术方案实施例。附图9是附图8中19的放大图。附图10是地下隔震层设置保险墙的技术方案实施例。附图11是附体10地下隔震层放大图。附图12是隔震结构设计中的弯矩M～变位角R的关系图。附图13是各输入地震力水准和最大变形角关系图。附图14是重约束RC柱结构示意图。附图15是重约束RC柱的柱断面图。附图中的标号为：1、框架梁端塑性铰区域；2、框架柱柱脚塑性铰区域；3、框架梁；4、框架柱；5、剪力墙；6、底层剪力墙底部塑性铰区域；7、弹性支座；8、叠层橡胶支座；9、基础隔震层预留结构变形缝隙；10、隔震层上部结构基础；11、隔震层下部结构基础；11-1、上部结构；11-2、隔震层柱；11-3、稳定墙机构；7-1、固定吊筋；7-2固定钢筋勾；7-3、埋设钢板(其中，柱子的埋设钢板为圆弧形，梁的埋设钢板为角型)；7-4、连接钢板；7-5梁箍筋；7-6、螺母；7-7、垫片；7-8、PC钢棒斜撑；7-9、PC钢棒连接螺杆；7-10、螺旋箍筋；7-11、固定钢筋与埋设钢板的焊接部位以及外连接钢板同柱梁内埋设钢板的焊接部位；12、上部结构；13、地上隔震层；14、PRC柱；15、简化质点；16、阻尼器；17、弹簧；18、地下隔震层；19、桩基础隔震层；20、地下桩(PRC柱)；21、地下地基软弱层；22、隔震层顶部梁板结构；23、隔震层柱；24、隔震层梁；25、隔震层基础梁板结构；26、PC钢棒斜撑；27、基础；28、基础梁；2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Soft-Story隔震结构，其特征在于：包括上部结构和隔震层结构，所述隔震层的刚性比为0～0.6。/n

【技术特征摘要】
1.一种Soft-Story隔震结构，其特征在于：包括上部结构和隔震层结构，所述隔震层的刚性比为0～0.6。


2.按照权利要求1所述的Soft-Story隔震结构，其特征在于：所述隔震结构体系的结构动力分析计算模型采用“一质点系震动模型”。


3.按照权利要求1所述的Soft-Story隔震结构，其特征在于：所述隔震层结构设置PC钢棒。


4.按照权利要求1所述的Soft-Story隔震结构，其特征在于：所述隔震层结构设置阻尼器。


5.按照权利要求1所述的Soft-Story隔震结构，其特征在于：所述隔震层结构设在建筑物的底层。


6.按照权利要求1所述的Soft-Story隔震结构，其特征在于：所述隔震层结构设在建筑物的地下1～2层。


7.按照权利要求1所述的Soft-Story隔震结构，其特征在于：将建筑物地下基础桩设计成所述隔震层结构。


8....

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木计夫，张峻然，
申请(专利权)人：青岛青泰建筑科技有限公司，张峻然，
类型：发明
国别省市：山东;37