[發(fā)明專利]一種適用于樁筏基礎的雙向調節(jié)支座及其調節(jié)方法

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• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113585358A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)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(yè)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

本發(fā)明公開了一種適用于樁筏基礎的雙向調節(jié)支座及其調節(jié)方法，適用于樁筏基礎的雙向調節(jié)支座包括水平向減隔震支座和豎向剛度調節(jié)器。水平向減隔震支座能夠使基礎和上部結構震時產生相對運動，有效減震消能；豎向剛度調節(jié)器通過加熱熔化內部填充的低熔點合金，實現(xiàn)調節(jié)器豎向變形，調節(jié)建筑物差異沉降。本發(fā)明提供的樁筏基礎水平滾珠隔震與震后豎向沉降修復調節(jié)支座，震時在水平向抵抗地震水平向變形，有效減少高層建筑所受的地震損害；并且在震后調平建筑物的差異沉降，保障建筑受災后的正常使用。

技術領域

本發(fā)明屬于建筑樁基技術領域，涉及一種適用于樁筏基礎的雙向調節(jié)支座及其調節(jié)方法。

背景技術

我國位于世界兩大地震帶――環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分活躍。在我國發(fā)生的唐山大地震和汶川大地震等大型地震造成了巨大的人員傷亡和財產損失，因此采取一定的防震減災措施具有十分重要的意義。

在強烈地震中，各類建筑物將遭受不同程度的破壞，如房屋倒塌、橋梁斷裂、水壩開裂、鐵軌變形等。強烈地震造成的工程破壞會導致建筑結構內力重分布或應力集中，造成地基失效破壞。即使震級不大的地震也會使建筑物產生裂縫和其他內部損傷，繼而影響建筑物的使用壽命和安全性。降低地震對建筑物的變形破壞程度和進行震后修復是亟待解決的問題。

在抗震設防地區(qū)，根據(jù)隔震設計要求，傳統(tǒng)樁筏基礎抗震一般采用單一的、固定的減隔震技術。通過在高層建筑物樁筏基礎底部設置由減隔震支座組成的減隔震層來抵御地震引起的水平剪切破壞。雖然能一定程度減輕地震對上部結構的震害，防止建筑物發(fā)生倒塌，但地震往往還會引起建筑物樁筏基礎產生差異沉降，使建筑物發(fā)生傾斜產生裂縫，嚴重影響災后建筑物的正常使用。傳統(tǒng)的水平向減隔震支座尚未考慮災后建筑底部豎向不均勻沉降調節(jié)功能，建筑物即使在地震中保證結構完整性，卻可能無法滿足使用功能而導致修復成本極高甚至可能直接廢棄，造成巨大浪費。

發(fā)明內容

針對上述技術的不足，本發(fā)明通過在樁頂與筏板之間設置一種適用于樁筏基礎的雙向調節(jié)支座及其調節(jié)方法，該適用于樁筏基礎的雙向調節(jié)支座能夠在地震到來時，實現(xiàn)減震消能，震后能通過布置在高層樁筏建筑物基礎的樁頂與筏板交界面之間的多個豎向剛度調節(jié)器修復建筑物差異沉降保證正常使用，實現(xiàn)“震時消能、震后修復”。

為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種適用于樁筏基礎的雙向調節(jié)支座，在高層樁筏建筑物基礎的每個樁與筏板交界面之間均設置一組，每組適用于樁筏基礎的雙向調節(jié)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(jié)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(xiàn)相對運動；；

所述豎向剛度調節(jié)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(huán)槽，所述環(huán)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(jié)器的最上部，上蓋板的下底面設有環(huán)形支撐，所述環(huán)形支撐插入所述環(huán)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(huán)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(jié)支座受到的壓應力；

控制器，信號接收端與所述應力檢測單元連接，信號發(fā)射端與所述電加熱單元連接。