[發明專利]帶鉸接機構的樁構件

無效

• 申請號: 200810031227.7
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN101265707A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 尚守平;姚菲;劉可
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: E02D27/12
• 分類號: E02D27/12;E02D31/08;E02D5/52
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明主要涉及到建筑結構領域，特指一種帶鉸接機構的樁構件。

背景技術

地基-基礎-上部結構動力相互作用對于上部結構地震反應有雙重作用。有研究表明，考慮土-結構相互作用影響后，結構的自振頻率減小，周期延長。且軟土地基對地震動起濾波和隔震作用，地震動自下而上傳播中，軟土地基過濾了大部分高頻地震動，僅留下低頻成分，而且加速度峰值得到減小，此即SSI效應(Soil-Structure?Interaction)對上部結構地震反應的有利影響。然而，傳統意義上的樁基均是整體澆筑，剛度較大，在地震中變形較小，不能充分利用土體的耗能特性來達到隔震的效果。

發明內容

本發明要解決的問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、充分利用土體的耗能特性以獲得隔震效果、從而能夠對上部結構進行有效保護的帶鉸接機構的樁構件。

為解決上述技術問題，本發明提出的解決方案為：一種帶鉸接機構的樁構件，它包括位于上部結構底部的筏板以及固定于筏板下方的若干根樁身，其特征在于：所述樁身由至少兩段混凝土結構體依次相連而成，每兩段混凝土結構體之間通過鉸接機構相連，裝設于混凝土結構體內的樁身縱筋將所有混凝土結構體串聯。

所述鉸接機構包括裝設于混凝土結構體端面的環扣裝置以及球體，球體裝設于相鄰兩段混凝土結構體上的環扣裝置內。

所述環扣裝置的外周處開設有若干個用來穿設樁身縱筋的縱筋孔。

所述鉸接機構包括相互配合連接的具有凸面的第一鉸接塊和具有凹面的第二鉸接塊，第一鉸接塊和第二鉸接塊分別固定于相鄰兩段混凝土結構體的連接面上。

所述第一鉸接塊和第二鉸接塊通過錨固鋼筋與混凝土結構體相連。

所述相鄰兩段混凝土結構體的連接面之間設有柔性物質填充層。

與現有技術相比，本發明的優點就在于：

1、本發明的帶鉸接機構的樁構件，結構簡單緊湊、成本低廉、充分利用土體的耗能特性以獲得隔震效果、從而能夠對上部結構進行有效保護；

2、由于軟土地基的濾波和隔震作用，本發明的帶鉸接機構的樁構件在理論上利用土-基礎-上部結構相互作用來進行建筑結構隔震。因為傳統意義上的樁基礎均是上下通長，整個樁基礎的抗側剛度較大，在地震來臨時，地震力通過樁基直接傳遞給上部結構，沒有得到衰減，甚至被放大，不能發揮軟土地基對結構隔震的有利影響，而本發明采取將樁身截斷的方式，在截斷處設置可轉動的鉸接機構，在地震力的作用下，鉸接機構發生轉動，被截斷的上部樁身(以下稱這個部分為隔震層)發生水平移動，同時將水平力傳遞給周圍的地基土，而不是繼續向上傳遞，這就使上部建筑受到的力大大減小。同時，水平錯動主要集中在隔震層之內，上部建筑只是作為一個整體而發生很小的錯動，大大減小了結構受到的內力；

3、本發明的帶鉸接機構的樁構件，采用分段式樁身設計，在各段樁身之間設有鉸接機構，與整樁相比，斷開的樁身由于混凝土部分不連續，因此在鉸接部位的抗側剛度比較小，在該部位容易形成一個薄弱面。在地震力作用下，一定是薄弱面首先發生轉動。而對于整樁設計，由于樁身的剛度差別不大，容易由于樁身缺陷而在缺陷位置首先發生彎折，而并不在預計產生轉動的位置，因此設計時不好控制；

4、本發明的帶鉸接機構的樁構件，在混凝土結構體中設有樁身縱筋，其抗拉能力較好，并且是對現有結構的改進，造價比較低。

附圖說明

圖1是本發明的原理示意圖；

圖2是本發明實施例1中鉸接機構的結構示意圖；

圖3是鉸接機構中環扣裝置的主視結構示意圖；

圖4是鉸接機構中環扣裝置的俯視結構示意圖；

圖5是本發明實施例2中鉸接機構的結構示意圖；

圖6是鉸接機構中第一鉸接塊的主視結構示意圖；

圖7是鉸接機構中第二鉸接塊的主視結構示意圖。

圖例說明

1、筏板????????2、上部結構

3、樁身????????4、混凝土結構體

5、鉸接機構????6、樁身縱筋

7、環扣裝置????8、球體

9、縱筋孔?????????????10、第一鉸接塊

11、第二鉸接塊????????12、錨固鋼筋

13、柔性物質填充層????14、場地土

具體實施方式

以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。