[發(fā)明專利]一種隱蔽式古建筑木結構柱腳多維懸掛隔震裝置

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• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110206187A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設計）人: 張錫成;鐘定洪
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02;E04C3/36
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開了一種隱蔽式古建筑木結構柱腳多維懸掛隔震裝置，該裝置的柱腳托盤設于柱礎上方承臺中，雙頭嵌固裝置大小頭安裝在柱礎上方承臺和柱腳托盤中并通過鋼索相連后一并安裝在柱礎上，柱腳固定裝置安裝在柱腳托盤上，柱腳固定裝置頂部卯榫連接木結構柱腳；承臺保護蓋對接在木結構柱腳外圍，并連接在柱礎上方承臺上。該裝置解決了既有古建筑木結構柱腳本身隔震效果差、殘余變形大的問題，有效地隔離地震作用向上部結構的傳遞，實現(xiàn)了結構震后的自復位，大幅提高了木結構的抗震性能；解決了現(xiàn)有技術與古建筑木結構構造方式不兼容問題；且該裝置能夠隱藏于礎石之中，不影響結構外觀，達到修舊如舊的目的。

技術領域

本發(fā)明涉及一種隱蔽式古建筑木結構柱腳多維懸掛隔震裝置，屬于木結構抗震減震領域。適合傳統(tǒng)木結構建筑的防震減震需求。

背景技術

木結構建筑是中華傳統(tǒng)建筑的主要形式，具有極高的歷史、科學和藝術價值。傳統(tǒng)古建筑木結構的結構體系及構造方式與現(xiàn)代結構迥然不同，最為顯著的區(qū)別是古建筑中的木柱與下部基礎的連接做法與現(xiàn)代框架結構中的完全不同，現(xiàn)代結構中的框架柱大多固結在基礎之上，而古建筑的木柱平擺浮擱于柱礎(磉盤)之上，與基礎之間天然斷離，除豎向支承之外沒有其他任何約束。木柱的這種做法使其在結構隔震減震方面有一定作用，然而這種傳統(tǒng)木結構柱腳安裝方式主要利用建筑的重力和柱腳與柱礎(磉盤)的摩擦力來防止位移。柱腳與柱礎間能發(fā)生的相對位移較小，所消耗的地震能量有限，且柱腳的自復位能力較差，震后柱礎殘余位移較大。在強烈地震作用下，地震作用通過柱腳傳遞至上部結構，有時在上部木結構的耗能能力還未完全發(fā)揮的時候柱腳就因達到極限狀態(tài)而發(fā)生落架破壞，甚至發(fā)生倒塌。因此，增強柱腳的隔震能力是古建筑木結構抗震保護領域亟待解決的問題之一。

在現(xiàn)有技術中，通常采用結構底層柱底附加隔震支座的方式進行建筑的隔震。隔震支座多鉛芯支座和無鉛芯支座兩種形式，而這兩種支座只能安裝在剛度很大的結構底盤之下，對上部建筑結構的整體性要求很高，而對于古建筑木結構而言，由于木柱各個柱底之間沒有橫向構件加以拉結聯(lián)系，結構整體性較差，現(xiàn)有的隔震技術并不能直接應用于古建筑木結構中，現(xiàn)有技術與古建筑木結構構造方式“不兼容”。此外，現(xiàn)有技術中的隔震裝置大多數(shù)都暴露在結構外部，嚴重影響古建筑外觀，與古建筑“修舊如舊”的加固修繕原則相違背。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上背景技術存在的缺陷或不足，本發(fā)明目的在于提供一種隱蔽式古建筑木結構柱腳多維懸掛隔震裝置，解決既有古建筑木結構柱腳本身隔震效果差、殘余變形大的問題，有效隔離地震作用向上部結構的傳遞，實現(xiàn)結構震后的自復位，大幅提高木結構的抗震性能；解決現(xiàn)有技術與古建筑木結構構造方式“不兼容”問題，且該裝置能夠隱藏于礎石之中，不影響結構外觀，達到“修舊如舊”的目的。

本發(fā)明的目的在于為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：

作為本發(fā)明的一種實施方式，一種隱蔽式古建筑木結構柱腳多維懸掛隔震裝置，包括柱礎、柱礎上方承臺、雙頭嵌固裝置、柱腳托盤、柱腳固定裝置和承臺保護蓋，所述柱腳托盤安裝在柱礎上方承臺中，雙頭嵌固裝置的大小頭分別安裝在柱礎上方承臺和柱腳托盤中并通過鋼索相連，柱礎上方承臺安裝在柱礎上，柱腳固定裝置安裝在柱腳托盤上，柱腳固定裝置頂部卯榫連接木結構柱腳；承臺保護蓋對接在木結構柱腳外圍，并連接在柱礎上方承臺上。

對于上述技術方案，本發(fā)明還有進一步優(yōu)選的方案。

優(yōu)選的，所述雙頭嵌固裝置的大小頭分別為大端嵌固端和小端嵌固端，大端嵌固端和小端嵌固端均為圓臺結構，且大端嵌固端和小端嵌固端的圓臺小直徑端表面相對設置，小端嵌固端的圓臺大端半徑小于大端嵌固端小端半徑。

優(yōu)選的，所述大端嵌固端和小端嵌固端圓臺各母線的傾角不應小于30°。

優(yōu)選的，所述大端嵌固端密度不大于柱礎上方承臺的密度，小端嵌固端的密度不大于柱腳托盤的密度。