[發明專利]一種適用于樁筏基礎的雙向調節支座及其調節方法

在審

• 申請號: 202110947426.8
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113585358A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 周峰;馬原;宋著;郝耀東;朱銳;周彬捷;李昊軒;王旭東
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: E02D31/08
• 分類號: E02D31/08;E02D27/12;E02D27/01
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

1.一種適用于樁筏基礎的雙向調節支座，包括多組，在高層樁筏建筑物基礎的每根樁樁頂與筏板交界面之間均設置一組，其特征在于，每組適用于樁筏基礎的雙向調節支座包括：

水平向減隔震支座和位于所述水平向減隔震支座上部的豎向剛度調節器，其中，所述水平向減隔震支座包括：

連接板，其上底面連接上部結構，下底面設有第一連接凹板；

底板，位于所述連接板的下方，其上底面設有第二連接凹板；

所述第一連接凹板的下表面形成有第一弧形凹面，第二連接凹板的上表面形成有第二弧形凹面，第一弧形凹面和第二弧形凹面上、下對稱布置形成隔腔；

鋼球，設置在第一弧形凹面和第二弧形凹面之間的所述隔腔中，所述第一連接凹板和第二連接凹板在所述鋼球的支撐下能夠在水平方向上實現相對運動；

所述豎向剛度調節器包括：

第一筒形支座，其豎向設置在所述連接板之上；

第二筒形支座，同軸布置在所述第一筒形支座的內部，所述第一筒形支座、第二筒形支座以及所述連接板之間形成環槽，所述環槽內從槽底往上依次設置有電加熱單元和低熔點合金；

上蓋板，位于所述豎向剛度調節器的最上部，上蓋板的下底面設有環形支撐，所述環形支撐插入所述環槽內與所述低熔點合金壓緊連接；

所述第二筒形支座的筒壁上設有導出孔，所述導出孔將所述環槽和第二筒形支座內腔連通；

應力檢測單元，用于檢測所述適用于樁筏基礎的雙向調節支座受到的壓應力；

控制器，信號器接收端與所述應力檢測單元連接，信號發射端與所述電加熱單元連接。

2.根據權利要求1所述的適用于樁筏基礎的雙向調節支座，其特征在于，第一弧形凹面和第二弧形凹面之間形成四個所述隔腔，每個所述隔腔中放置有一個所述鋼球。

3.根據權利要求1所述的適用于樁筏基礎的雙向調節支座，其特征在于，還包括彈簧拉索，所述彈簧拉索設置在兩塊連接凹板之間，所述彈簧拉索起到消能復位的功能，用于防止小球水平滑動時從所述隔腔中滑脫。

4.根據權利要求1所述的適用于樁筏基礎的雙向調節支座，其特征在于：所述電加熱單元為均勻布置在所述低熔點合金底部的電阻絲電加熱單元。

5.根據權利要求1所述的適用于樁筏基礎的雙向調節支座，其特征在于：所述應力檢測單元為設置在所述上蓋板和筏板之間的應力傳感器。

6.根據權利要求1所述的適用于樁筏基礎的雙向調節支座，其特征在于：所述第二筒形支座的筒壁上沿周向均勻開設多個所述導出孔。

7.根據權利要求1所述的適用于樁筏基礎的雙向調節支座，其特征在于：還包括粘滯阻尼材料注入設備，所述第一連接凹板的側壁或第二連接凹板的側壁上開設有注漿通道，粘滯阻尼材料注入設備的粘滯阻尼材料注入端通過所述注漿通道與所述隔腔相連。

8.一種基于權利要求1~7中任一所述的適用于樁筏基礎的雙向調節支座的調節方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：當地震發生時，鋼球在水平力作用下開始滾動，上部建筑與樁筏基礎產生相對運動，通過相對運動消耗地震能量限制地震能量向上傳遞和向下反饋，延長結構的自振周期，從而減小其地震效應；

步驟二：地震結束后，控制器接收所述應力檢測單元檢測到的樁頂應力大小，與控制器內預設的應力大小進行比較，判斷上部建筑底部哪些部位產生不均勻沉降需要進行豎向調節，如果需要則啟動上部建筑底部相應位置處所述豎向剛度調節器中的電加熱單元，使所述低熔點合金達到熔點后均勻熔化并通過所述導出孔流入所述第二筒形支座的內腔中，帶動上部上蓋板下降，實現豎向剛度調節的功能，進而調節建筑物差異沉降過大區域，保證建筑物正常使用。