一種土木工程減震裝置和減震方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土木工程及建筑結(jié)構(gòu)減震技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種土木工程減震裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)依靠結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度和變形來(lái)抵抗地震，在小震作用下保證結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，在中震和大震作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷，利用結(jié)構(gòu)延性來(lái)耗散地震能量；同時(shí)結(jié)構(gòu)損傷后，結(jié)構(gòu)剛度和自振周期下降，輸入的地震能量降低。傳統(tǒng)的基于延性的抗震設(shè)計(jì)思想，充分利用了結(jié)構(gòu)自身的承載能力和變形能力，經(jīng)濟(jì)性較好，在世界各國(guó)抗震規(guī)范中獲得了廣泛的應(yīng)用。但在近年來(lái)的地震中，人們逐漸認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法也存在震后結(jié)構(gòu)不易修復(fù)，次要構(gòu)件倒塌破壞帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失等問題，為了經(jīng)濟(jì)合理的解決該問題，各種減隔震技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]目前，常用的土木工程減震裝置，如減隔震支座主要包括:鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座、大摩擦系數(shù)抗震支座及雙曲面球型減隔震支座等類型，但均存在一定不足，諸如(I)不能提供抗拔承載力；(2)耐久性差，橡膠易老化，需要定期更換維護(hù)；(3)加工制作精度要求高，成本高昂；(4)使用位置受限，只能作為支座使用，不能用于中間節(jié)點(diǎn)；(5)可控性差，難以實(shí)現(xiàn)分級(jí)抗震設(shè)計(jì)思想等，限制了減隔震支座的大范圍推廣應(yīng)用。
[0004]因此，尋求性能優(yōu)異、成本低廉、使用靈活的，既能作為減隔震支座，又可以作為減隔震節(jié)點(diǎn)的減震裝置成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，使用方便，既能作為減隔震支座，又可以作為減隔震節(jié)點(diǎn)的減震裝置。具體技術(shù)方案為:
一種土木工程減震裝置，包括上柱段和下柱段，所述上柱段和下柱段均設(shè)置有連接座；所述上柱段的連接座上設(shè)置有上緩沖孔，所述下柱段的連接座上設(shè)置有下緩沖孔;所述上緩沖孔與所述下緩沖孔均為長(zhǎng)條孔，且上緩沖孔與下緩沖孔的夾角在80°至100°之間。
[0006]進(jìn)一步，所述夾角為90°。
[0007]進(jìn)一步，所述上緩沖孔或所述下緩沖孔按緩沖孔的方向分為等數(shù)量的兩組，兩組所述緩沖孔方向相互垂直。
[0008]進(jìn)一步，所述連接座與緊固件之間設(shè)置有摩擦片。
[0009]進(jìn)一步，所述摩擦片由黃銅片、石棉、橡膠或橡膠與薄鋼板組合或分層疊合制成。
[0010]進(jìn)一步，所述上柱段與所述下柱段均設(shè)置有加勁肋，所述加勁肋與所述連接座的緊固面垂直。
[0011 ]進(jìn)一步，所述上柱段的連接座和所述下柱段的連接座通過螺栓連接副連接。
[0012]進(jìn)一步，所述螺栓連接副為高強(qiáng)度螺栓連接副。
[0013]進(jìn)一步，所述上柱段或所述下柱段的柱狀部為圓管、方管或H型等類型的構(gòu)件中的一種。
[0014]本發(fā)明還公開了一種使用上述的土木工程減震裝置的減震方法，其特征在于，包括以下步驟:
1)將所述上柱段的柱狀一端與待固定的梁或柱固定連接；
2)將所述下柱段的柱狀一端與另一根待固定的梁或柱固定連接；
3)在所述上柱段的連接座和所述下柱段的連接座之間設(shè)置有摩擦片；
4)用若干個(gè)所述螺栓連接副穿過所述上緩沖孔和所述下緩沖孔，將所述上柱段的連接座和所述下柱段的連接座緊固連接。
[0015]本發(fā)明土木工程減震裝置。該裝置具有受力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、可靠性高；施工速度快等等諸多優(yōu)點(diǎn)，可以作為減隔震支座或者減隔震節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用于新建和既有高層建筑、大跨建筑和橋梁結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域中，具有較好的推廣應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中土木工程減震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中土木工程減震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例3中土木工程減震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3的俯視圖；
圖5是圖3的仰視圖。
[0017]圖中:1、上柱段;2、下柱段;3、螺栓連接副;4、上緩沖孔;5、下緩沖孔。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的說(shuō)明。本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。
[0019]為了易于說(shuō)明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于說(shuō)明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上” O因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說(shuō)明可相應(yīng)地解釋。
[0020]實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)施例中的土木工程減震裝置，包括上柱段1、下柱段2，上柱段I和下柱段2均為圓管狀，端部均設(shè)置有連接座，連接座上設(shè)置有長(zhǎng)通孔作為緩沖孔。其中，上柱段I上的上緩沖孔4的長(zhǎng)度方向與圓管截面的圓周的徑向垂直;下柱段2上的下緩沖孔5的長(zhǎng)度方向與圓管截面的圓周的徑向一致。上柱段I的連接座和下柱段2的連接座通過螺栓連接。
[0021]為了得到較高的連接強(qiáng)度，實(shí)施例中上柱段I的連接座和下柱段2的連接座通過8套螺栓連接副3連接。當(dāng)然，根據(jù)工程所需要的連接強(qiáng)度，可以減少或增加螺栓連接副3的數(shù)量，以增大連接強(qiáng)度或者降低成本。
[0022]螺栓連接副3還可以采用高強(qiáng)度螺栓連接副3，來(lái)減少連接件的數(shù)量，減輕整個(gè)裝置的重量。
[0023]為了提高連接強(qiáng)度，還可以如圖1所示，在圓管與連接座之間焊接加勁肋;加勁肋的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況增減，不限于圖中的8條。加勁肋的支撐方向應(yīng)與連接座垂直，以得到更好的支撐效果。
[0024]為了提高減震裝置的抗震強(qiáng)度，上柱段I的連接座和下柱段2的連接座相接的面設(shè)置為摩擦面，兩個(gè)摩擦面均可以通過噴砂(丸)處理，提高摩擦面的表面硬度，并產(chǎn)生微坑以提高兩個(gè)摩擦面之間的摩擦系數(shù);還可以采用噴砂(丸)后涂無(wú)機(jī)富鋅漆、噴砂(丸)后生赤銹、鋼絲刷清除浮銹等方式處理。
[0025]螺栓連接副3包括螺桿、螺母和墊片;在上柱段I的連接座和下柱段2的連接座之間增設(shè)設(shè)置摩擦片便于調(diào)整摩擦力的大小。
[0026]摩擦片形狀與連接座相同或相配;與緩沖孔對(duì)應(yīng)的地方也開設(shè)有通孔。摩擦片可以用黃銅片，也可以是石棉片、橡膠