[发明专利]分梯段金属屈服耗能型隔震装置及安装方法

说明书

分梯段金属屈服耗能型隔震装置及安装方法，相互平行的上连接板（2）和下连接板（3）的中心区域固定天然橡胶支座（1），上连接板（2）和下连接板（3）的四周布设四组U形钢阻尼器（4），通过在天然橡胶支座（1）的上连接板（2）和下连接板（3）之间增设可以实现分梯段屈服的U形钢阻尼器（4），方法的步骤为：组装隔震装置，将隔震装置放置实际结构中，将装置的上连接板（2）、下连接板（3）分别与上预埋板（8）、下预埋板（9）及预埋套筒（10）固定连接，再将上预埋板（8）、下预埋板（9）分别与上支墩（6）、下支墩（7）的钢筋笼通过焊接固定并进行整体浇筑。

技术领域

本发明涉及工程结构减隔震技术，主要用于建筑结构的耗能及隔震。

背景技术

我国是世界上地震频繁、震灾最为严重的国家之一。近年来，随着建筑物趋于高大化、复杂化的发展，建筑结构抵抗地震等外部荷载的能力要求也越来越高，更多的学者开始关注减隔震技术的发展。国内外多次地震经验表明，采用隔震技术可有效提高建筑结构的抗震能力，使建筑结构及其内部设施免遭地震损害；同时，隔震是一种非常有效、经济和实用的结构抗震技术，具有广阔的发展前景。

常用于建筑工程的隔震支座有天然橡胶支座和铅芯橡胶支座等。其中，天然橡胶支座水平刚度小，容易产生较大的水平位移；铅芯橡胶支座受力性能好，耗能性能稳定，但其耗能能力与铅芯直径相关。目前，我国隔震建筑的数量约为六千幢，应用了大量的铅芯橡胶支座，国家相关政策也积极鼓励在抗震设防区优先考虑使用隔震建筑，所以我国隔震建筑的数量一直在增加。

铅是一种有毒重金属，摄入过量容易导致神经机能失调等。美国一项最新研究显示，人在幼年时遭受铅污染，会导致以后患老年痴呆症的风险增高。国内也曾有媒体报道，台湾某铅场退休工人患老年痴呆症的几率明显高于其他行业同龄人。铅芯橡胶支座的大量使用耗费了大量的铅棒，加之部分铅芯橡胶支座在出厂检验时又被试验损坏，若不及时回收又容易造成铅的二次污染。所以，铅的大量生产和使用给社会及环境带来了诸多负面问题。然而，随着隔震技术的广泛应用，国内外学者开始关注铅阻尼器的环境风险问题，日本学者最先尝试用金属锡替代金属铅，尽管锡阻尼器的耗能性能很好，也无毒，但锡十分昂贵，很不经济。

发明内容

本发明的目的是提供一种分梯段金属屈服耗能型隔震装置及安装方法。

本发明是分梯段金属屈服耗能型隔震装置及安装方法，分梯段金属屈服耗能型隔震装置，包括天然橡胶支座1、上连接板2、下连接板3、U形钢阻尼器4、挡推机构5，相互平行的上连接板2和下连接板3的中心区域固定天然橡胶支座1，上连接板2和下连接板3的四周布设四组U形钢阻尼器4，U形钢阻尼器4的上端设连接板与上连接板2通过高强螺栓固定连接，中部弯曲成U形，下端与挡推机构5嵌套连接；每组U形钢阻尼器4包括一个第一U形钢阻尼器4-1和两个第二U形钢阻尼器4-2，均垂直上下连接板且沿其中心线两侧对称布置。

以上所述的分梯段金属屈服耗能型隔震装置的安装方法，其步骤为：

（1）将天然橡胶支座1通过高强螺栓固定在上连接板2和下连接板3的中心区域，将挡推机构5通过高强螺栓固定在下连接板3上；

（2）在上连接板2的四周固定四组U形钢阻尼器4，每组包括一个第一U形钢阻尼器4-1和两个第二U形钢阻尼器4-2，第一U形钢阻尼器4-1布置在中间，第二U形钢阻尼器4-2布置在两侧，均垂直上下连接板且沿其中心线两侧对称布置；

（3）将上述组装的隔震装置放置实际结构中，将装置的上连接板2、下连接板3分别与上预埋板8、下预埋板9通过高强螺栓及预埋套筒10固定连接，再将上预埋板8、下预埋板9分别与上支墩6、下支墩7的钢筋笼通过焊接固定并进行整体浇筑。

本发明的有益之处为：（1）耗能能力强。本发明利用U形钢阻尼器圆弧段的弯曲变形和天然橡胶支座的剪切变形协同工作、共同提高了装置的耗能能力，并充分利用金属材料进入弹塑性变形以后良好的耗能性能控制结构的动力响应，从而保护主体结构。