一种用于建筑结构的隔震/振层

本发明涉及一种建筑结构，具体涉及一种用于建筑结构的隔震/振层。

背景技术：

1、隔震层是指隔震建筑设置在基础、底部或下部结构与上部结构之间的全部部件的总称，包括隔震支座、阻尼装置、抗风装置、限位装置、抗拉装置、附属装置及相关的支承或连接构件等。其中，隔震层的合理设置和设计，对隔震技术的功能实现和隔震结构的性能水平起决定性作用。

2、当前越来越多的建筑物、构筑物、结构和设备等，对隔震/振层性能提出了新的要求，即要求隔震/振层能够兼具隔离地震作用和隔离环境振动作用的双重功能，达到三维隔震/振效果。然而，要实现上述功能，主流的隔震/振层装置配置、设置方式和设计，仍然存在如下具体困难：

3、(1)、由于隔震/振层设计时，经常需要采用剪力件提供隔震层抗风屈服力，由于经典的抗风剪力件是上下端分别固定于上部结构和下部结构上，使竖向环境振动很容易经由抗风装置直接向上部结构传播，使隔振效果降低甚至散失，亟待解决。

4、(2)、由于隔震/振层设计时，经常需要采用阻尼器来提高隔震层的阻尼，提升隔震效果并控制隔震层在强震下的位移，由于经典的阻尼器是上下端分别固定于上部结构和下部结构上，使竖向环境振动很容易经由阻尼器直接向上部结构传播，使隔振效果降低甚至散失，也亟待解决。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于建筑结构的隔震/振层，所述隔震/振层的隔震/振效果更好。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案是：

3、一种用于建筑结构的隔震/振层，包括设置在上部结构和下部结构中的减震/振装置，其中，所述减震/振装置包括若干组串联设置的集成式支座；每组集成式支座包括连接板和单元支座，其中，所述连接板包括上连接板和下连接板；所述单元支座为多组，多组单元支座设置在上连接板和下连接板之间；其中，所述上连接板与上部结构或位于其上方的集成式支座的下连接板连接；所述下连接板与下部结构或位于其下方的集成式支座的上连接板连接；所述单元支座包括由上封板、下封板以及设置在上封板和下封板之间的弹性垫，其中，所述上封板与所述上连接板、所述下封板和所述下连接板之间设置有钢制抗剪件。

4、优选的，还包括抗风装置，所述抗风装置包括剪断件和外套筒，其中，所述外套筒为中空结构，该外套筒的下端与隔震/振层的下部结构固定连接，上端设置有开口；所述剪断件的上端与隔震/振的上部结构固定连接，所述剪断件的中段设有剪断面；所述剪断件的下端伸入所述外套筒上端的开口内，且所述剪断面位于所述外套筒上端开口的上方；所述剪断件的侧壁与所述外套筒的内壁之间设置有橡胶层，所述剪断件的下部与所述外套筒的内壁底部之间也填充有橡胶层，或者留有间隙。

5、优选的，还包括阻尼装置，其中，述阻尼装置为位移型阻尼器或速度型阻尼器。

6、优选的，所述位移型阻尼器采用软钢、铅或铅芯橡胶制成，其上端与隔震/振层的上部结构固定连接，其下端伸入与之配套的外套管的内腔，所述外套管安装在隔震/振层的下部结构上；所述位移型阻尼器下端的侧壁与所述外套管的内壁之间设置有橡胶层，所述位移型阻尼器的底部与所述外套管的内壁底部之间也填充有橡胶层，或者留有间隙。

7、优选的，所述速度型阻尼器采用粘滞液体阻尼器或电涡流阻尼器，其一端通过铰接头与隔震/振层的上部结构连接，另一端通过铰接头与支撑杆的上端连接，所述支撑杆的下端伸入与之配套的外套管的内腔，所述外套管安装在隔震/振层的下部结构上；所述支撑杆下端的侧壁与所述外套管的内壁之间设置有橡胶层，所述支撑杆的底部与所述外套管的内壁底部之间也填充有橡胶层，或者留有间隙。

8、优选的，所述弹性垫采用天然橡胶或高阻尼橡胶层制成，或者采用橡胶层包覆竖向钢弹簧，其中，所述竖向钢弹簧与橡胶层一体硫化制成，或者待橡胶层制成后开洞装入竖向钢弹簧；所述弹性垫亦或者单独采用橡胶层，或单独采用竖向钢弹簧；所述单元支座通过调节橡胶层与竖向钢弹簧的比例，调整单元支座的刚度和稳定性。

9、优选的，所述隔震/振层内的集成式支座中的单元支座的结构和尺寸均相同。

10、优选的，所述单元支座的横截面包括但不限于多边形和圆形。

11、优选的，位于两个相邻柱位中的减震/振装置中除与上部结构连接的上连接板和与下部结构连接的下连接板外，其余集成式支座中的上连接板和下链接板分别相互对应连接，形成一体结构。

12、优选的，所述减震/振装置中除与上部结构连接的上连接板和与下部结构连接的下连接板外，位于中间部位中相邻的上连接板和下连接板为一体结构。

13、本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

14、1、本发明的用于建筑结构的隔震/振层中的集成式支座由多个单元支座通过连接板以并联和串联的方式集成，根据隔震/振层设计所需，由单元支座并联个数和串联层数的调整来控制集成式支座的刚度、阻尼比和稳定性。其有益效果在于：不同集成式支座的刚度和阻尼计算，仅须用同一种单元支座的实测刚度和阻尼参数，按通用的串联和并联公式进行相应的计算而得，使计算非常方便，省去冗繁的各类支座参数库；所述集成式支座的有效荷载面积被分割成多个体量较小的单元支座荷载面积，使之与传统橡胶支座相比，在同等承压面积条件下，支座荷载面积的周长呈数倍至十数倍的增加，供橡胶层自由鼓出的侧表面积相比传统叠层橡胶支座橡胶层的自由侧表面积具有数倍至十数倍的增加，从而显著降低了支座的竖向刚度，实现环境隔振功能；同时，仅须调节并联的单元支座之间的间距，使所述集成式支座的等效直径或边长与其橡胶总厚之比得到增大，使所述集成式支座高度与宽度之比增大，即可保持支座的整体稳定性。由此，所述集成式支座兼具竖向柔度和压剪状态下的防屈曲稳定性，使隔震/振层实现高效的振震双控功能。

15、2、本发明的用于建筑结构的隔震/振层中的集成式支座均采用同种规格的单元支座，根据竖向构件轴力大小和荷载需求，集成不同尺度和承载能力的集成式支座，布置于相应的竖向构件柱位处。其中，通过调整集成式支座中的单元支座的并联个数，使所有单元支座的设计面压基本一致，并且，均采用相同的集成式支座的串联层数。其有益效果在于：所述减震/振装置的竖向变形是由单个单元支座的力学性能、集成式支座的串联层数，以及单元支座的设计面压三者唯一确定的，由于所述隔震/振层中的所有集成式支座均采用同种规格的集成式支座的串联层数和基本一致的设计面压，使得不同柱位处的减震/振装置的竖向变形量一致，使设计上很容易实现对隔震/振层各柱位不均匀沉降的控制；采用所述设计方式，即使所述单元支座的竖向刚度由于出现设计或工艺存在偏差，由于采用的是同种单元支座，所有减震/振装置的竖向变形偏差量也能基本保持一致，不同柱位的沉降量同时呈正偏差或负偏差，隔震/振层不均匀沉降同样得到抑制，保障了土建结构安全。

16、3、本发明的用于建筑结构的隔震/振层中采用同种规格的单元支座，且所述单元支座采用尺寸橡胶较小的规格，根据不同竖向构件如柱、异形柱和剪力墙等的截面尺寸和形状，以及支座安装空间需求，确定单元支座在相应柱位的平面布置，使集成式支座的尺寸和平面形状与竖向构件截面相符。其有益效果在于：由于采用了规格相对较小的单元支座，设计者可以根据竖向构件的原有截面形状来灵活布置集成式支座的平面形状，而不必为了隔震/振层设计单独进行扩柱或增加转换结构，例如对于结构常见的l型、t型、十字型、一字型等截面形式的异形柱或短肢剪力墙等，可直接采用单元支座分别集成平面呈l型、t型、十字型、一字型等平面形状的集成式支座，使之与竖向构件截面形状和安装空间直接匹配，不必受传统橡胶支座圆形或方形规格的限制。

17、4、本发明的用于建筑结构的隔震/振层中的周边或电梯间周围的隔震/振缝附近，竖向构件采用异形柱或与其它不侵入隔震/振缝界限的截面设计，同时集成式支座的尺寸和平面形状也采用相应的截面形状。其有益效果在于：一般隔震/振层周边或电梯间周围的隔震/振缝缝宽是必须大于标准规定及计算所得的最小设计缝宽，其邻近的竖向构件和隔震/振支座均不得侵入该隔震/振缝缝宽界限，导致邻近隔震/振缝或电梯井的竖向构件和支座的布置空间很狭小，不足以容纳传统隔震支座或竖向构件，采用所述集成式支座和相应的异形柱或较不规则的柱截面设计，使其截面与允许的布置空间相适应，即可避让隔震/振缝界限、预留出足够的隔震/振缝缝宽，完成这些部位的隔震/振层设计和实施。

18、5、本发明的用于建筑结构的隔震/振层中的所有集成式支座均采用同种规格的单元支座进行集成，所述单元支座选择尺度相对较小的规格，且参数性能统一，由工厂采用同一种模具、工艺流程和同一型设备进行单元支座的制造、品控和检测。其有益效果在于：相比传统隔震橡胶支座必须对隔震/振层多规格、多型号的支座分别进行支座设计、一体硫化制造、品控和检测不同，由于所述隔震/振层的所有集成式支座皆是由同种单元支座生产制成后再集成，所以在设计环节仅需针对同种标准化的单元支座进行选用和参数分析，在生产硫化环节仅需针对所述同种单元支座进行制造、品控和检测，对模具、制造工艺、硫化设备、检测设备大大降低，大大提高了整套技术的标准化程度，很容易实现产品质量提升，并节约成本。

19、6、本发明的用于建筑结构的隔震/振层中的轴力较大的柱位处，采用尺寸较大的集成式支座，其单元支座仍然采用与隔震/振层中的其它柱位相同的单元支座，所述单元支座生产制造工艺保持一致。当集成式支座尺寸超越现行检测设备适用范围时，采用其单元支座或其集成式支座局部，代替整体集成式支座进行性能检测。其有益效果在于，相比传统采用一体硫化制成的橡胶隔震支座，所述集成式支座由于是由尺度相对较小的单元支座集成的，所以完全不再受以往硫化制造设备和工艺的限制，可以任意组装集成规格尺寸很大的支座，满足隔震/振层中轴力较大的柱位处的支座产品急需，并且，所述集成式支座还很容易拆解为单元支座或其集成式支座局部来完成性能检测，在检测上也不再受以往试验检测设备的限制，具有技术推广前景。