底部架空層集中耗能式抗震建筑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，具體而言，涉及一種底部架空層集中耗能式抗震建筑。
【背景技術(shù)】
[0002]在中大震作用下，通常建筑上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件會損傷，嚴重情況下會發(fā)生倒塌，導(dǎo)致無法繼續(xù)使用。為此，為減小建筑上部結(jié)構(gòu)震害，在建筑結(jié)構(gòu)底部采取減隔震措施。
[0003]相關(guān)技術(shù)中通常采用橡膠支座隔震和底層柔性結(jié)構(gòu)隔震。其中，對于橡膠支座隔震，中大震后，無論支座哪部分發(fā)生損壞，都需要完全更換，費用較高且施工困難。對于底層柔性結(jié)構(gòu)隔震，由于豎向構(gòu)件承擔著整體建筑的豎向荷載，因此震后維修更換極為困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種底部架空層集中耗能式抗震建筑，該底部架空層集中耗能式抗震建筑能夠在震中保證建筑上部結(jié)構(gòu)的安全，且震后更換維修方便、施工容易、費用低。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實施例提出一種底部架空層集中耗能式抗震建筑，所述底部架空層集中耗能式抗震建筑包括:建筑本體，所述建筑本體的最底層為架空層；豎向承載構(gòu)件，所述豎向承載構(gòu)件設(shè)在所述架空層且支撐在所述架空層的上層豎向構(gòu)件和下部結(jié)構(gòu)之間，所述豎向承載構(gòu)件與所述上層豎向構(gòu)件之間設(shè)有上過渡部，所述豎向承載構(gòu)件與所述下部結(jié)構(gòu)之間設(shè)有下過渡部；水平耗能構(gòu)件，所述水平耗能構(gòu)件與所述豎向承載構(gòu)件相對獨立，所述水平耗能構(gòu)件設(shè)在所述架空層，所述水平耗能構(gòu)件分別與所述上過渡部和所述下過渡部相連或分別與所述上過渡部和設(shè)在所述架空層的鋼筋混凝土反力墻相連。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑能夠在震中保證建筑上部結(jié)構(gòu)的安全，且震后更換維修方便、施工容易、費用低。
[0007]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述上層豎向構(gòu)件為上層柱，所述下部結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，所述豎向承載構(gòu)件的上端伸入所述上層柱通過栓釘固定或與所述上過渡部焊接，所述豎向承載構(gòu)件的下端伸入所述基礎(chǔ)通過栓釘固定。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述上過渡部和所述下過渡部分別為鋼筋混凝土件、鋼結(jié)構(gòu)件或鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)件
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述豎向承載構(gòu)件為超柔防傾柱，所述超柔防傾柱為高強鋼件或高強鋼-混凝土組合件。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，對應(yīng)的所述上過渡部和所述下過渡部之間連接有彼此間隔開的多個所述超柔防傾柱。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述水平耗能構(gòu)件包括屈曲約束支撐、分級限位彈簧阻尼器體系、串聯(lián)隔震墊體系、并聯(lián)隔震墊體系和常規(guī)阻尼器體系中的至少一種。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述屈曲約束支撐相對于水平方向傾斜設(shè)置，所述屈曲約束支撐的上端與一個所述豎向承載構(gòu)件上的上過渡部相連且下端與另一個所述豎向承載構(gòu)件的下過渡部相連。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述分級限位彈簧阻尼器體系包括:阻尼器，所述阻尼器水平設(shè)置且分別與所述上過渡部和所述鋼筋混凝土反力墻相連；分級限位彈簧，所述分級限位彈簧水平設(shè)置且分別與所述上過渡部和所述鋼筋混凝土反力墻相連。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述串聯(lián)隔震墊體系包括:串聯(lián)桿，所述串聯(lián)桿豎向設(shè)置且分別與所述上層樓板梁和所述鋼筋混凝土反力墻相連；多個串聯(lián)隔震墊，多個所述串聯(lián)隔震墊上下排列套設(shè)在串聯(lián)桿上且被夾持在所述上層樓板梁和所述鋼筋混凝土反力墻之間。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述并聯(lián)隔震墊體系包括:多個并聯(lián)隔震墊，多個所述并聯(lián)隔震墊水平排列且被夾持在所述上層樓板梁和所述鋼筋混凝土反力墻之間。
【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑的豎向承載構(gòu)件的水平截面示意圖。
[0020]附圖標記:上層樓板梁10、上層豎向構(gòu)件11、上過渡部12、地坪20、下部結(jié)構(gòu)21、下過渡部22、鋼筋混凝土反力墻23、超柔防傾柱30、栓釘31、屈曲約束支撐40、分級限位彈簧阻尼器體系50、阻尼器51、分級限位彈簧52、串聯(lián)隔震墊體系60、串聯(lián)桿61、串聯(lián)隔震墊
62ο
【具體實施方式】
[0021]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0022]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑。其中，上下方向(豎向)和水平方向分別以建筑正常使用時的上下方向和水平方向為準。
[0023]如圖1-圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑包括建筑本體、豎向承載構(gòu)件和水平耗能構(gòu)件。
[0024]所述建筑本體的最底層為架空層。所述豎向承載構(gòu)件設(shè)在所述架空層，且所述豎向承載構(gòu)件支撐在所述架空層的上層豎向構(gòu)件11和下部結(jié)構(gòu)21之間，所述豎向承載構(gòu)件與上層豎向構(gòu)件11之間設(shè)有上過渡部12，所述豎向承載構(gòu)件與下部結(jié)構(gòu)21之間設(shè)有下過渡部22。所述水平耗能構(gòu)件與所述豎向承載構(gòu)件相對獨立，即所述豎向承載構(gòu)件和水平耗能構(gòu)件相脫離并非整體件。所述水平耗能構(gòu)件設(shè)在所述架空層，所述水平耗能構(gòu)件分別與上過渡部12和下過渡部22相連或分別與上過渡部12和設(shè)在所述架空層的鋼筋混凝土反力墻23相連。
[0025]根據(jù)本發(fā)明實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑，利用建筑本體的架空層作為減隔震層，實現(xiàn)架空層和減隔震層的統(tǒng)一，既不影響建筑本體的原有使用功能，又不會造成建筑空間的浪費，具有較強的實用性和經(jīng)濟性。由于減隔震層位于地上，不涉及隱蔽工程，對于隔震層的施工、維護保養(yǎng)、日常監(jiān)測與震后維修等均具有更好的方便性與可操作性。
[0026]并且，所述架空層同時設(shè)有所述豎向承載構(gòu)件和水平耗能構(gòu)件，且所述豎向承載構(gòu)件和水平耗能構(gòu)件相對獨立，其中，所述豎向承載構(gòu)件在大震下可以保持彈性，震后可為結(jié)構(gòu)提供足夠豎向承載力和水平恢復(fù)力。所述水平耗能構(gòu)件在地震時能夠有效消耗地震輸入能量，為主要的損傷構(gòu)件，震后易于更換。由于豎向承載構(gòu)件的水平剛度較低，可以迫使地震變形集中在隔震層，從而在中大震作用下，結(jié)構(gòu)塑性變形將集中在結(jié)構(gòu)底層的水平耗能構(gòu)件上。
[0027]由于結(jié)構(gòu)變形集中在架空層，因此在中大震下所述水平耗能構(gòu)件可以有效地消耗地震能量，大大提高水平耗能構(gòu)件的工作效率，不但能夠保證建筑本體上部結(jié)構(gòu)的安全，而且具有更好的經(jīng)濟性。此外，由于塑性變形或者結(jié)構(gòu)損傷集中在所述水平耗能構(gòu)件上，所述豎向承載構(gòu)件仍為彈性，可保證豎向承載力，震后更換維修極為方便。
[0028]因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑，由于中大震作用下層間變形主要集中在建筑本體底部的架空層，所述水平耗能構(gòu)件能夠發(fā)揮更高的工作效率，消耗掉大部分地震輸入能量，同時能夠有效減小建筑本體上部結(jié)構(gòu)的地震作用，對建筑本體的整體結(jié)構(gòu)有極好的保護作用，從而能夠保護所述豎向承載構(gòu)件以及建筑本體上部結(jié)構(gòu)的安全。由于中大震后，所述豎向承載構(gòu)件仍能保持正常使用功能，而且結(jié)構(gòu)損傷主要集中在所述水平耗能構(gòu)件上，震后更換損傷構(gòu)件以及維修結(jié)構(gòu)的施工簡單方便，大幅減小了維修時間與施工費用。
[0029]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明具體實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑。
[0030]在本發(fā)明的一些具體實施例中，如圖1-圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑包括建筑本體、豎向承載構(gòu)件和水平耗能構(gòu)件。
[0031]具體而言，所述豎向承載構(gòu)件為超柔防傾柱30，超柔防傾柱30為高強鋼件或高強鋼-混凝土組合件。
[0032]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，高強鋼是指強度在Q345以上的鋼材，比如Q460等，可按照結(jié)構(gòu)具體特性與設(shè)計要求選擇合適的高強鋼。
[0033]在本發(fā)明的一些具體示例中，如圖1和圖2所示，上層豎向構(gòu)件11為上層柱，下部結(jié)構(gòu)21為設(shè)在地坪20下的基礎(chǔ)，超柔防傾柱30的上端伸入所述上層柱通過栓釘31固定或與上過渡部12焊接，超柔防傾柱30的下端伸入所述基礎(chǔ)通過栓釘31固定。
[0034]當然，下部結(jié)構(gòu)21也可以為其它結(jié)構(gòu)，例如地下室結(jié)構(gòu)。
[0035]進一步地，上過渡部12和下過渡部22分別為鋼筋混凝土件、鋼結(jié)構(gòu)件或鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)件，上過渡部12和下過渡部22的尺寸滿足高強鋼件的錨固要求，以順利地傳遞荷載。
[0036]有利地，如圖1-圖3所示，對應(yīng)的上過渡部12和下過渡部22之間連接有彼此間隔開的多個超柔防傾柱30，單個超柔防傾柱30的水平截面積小于上過渡部12的水平截面積和下過渡部22的水平截面積中的任一個。圖3示出了對應(yīng)的上過渡部12和下過渡部22之間連接有四個超柔防傾柱30的示例，該四個超柔防傾柱30布置在上層柱11的水平截面的四個拐角處。
[0037]根據(jù)本發(fā)明實施例的底部架空層集中耗能式抗震建筑，在同一上層柱11下采用多根小截面的超柔防傾柱30作為豎向承載構(gòu)件，每個超柔防傾柱30之間的間距滿足高強鋼錨固要求。豎向剛度與承載力較高，而水平剛度卻較低，結(jié)合層高較大的架空層，具有較大的水平柔度，可以確保在地震作用下結(jié)構(gòu)變形集中在架