CN101845910A - 沥青砂垫层消能减震建筑物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青砂垫层消能减震建筑物，包括基础、固定设置在基础上的地圈梁和砌筑在地圈梁上的上部墙体，地圈梁由上地圈梁和下地圈梁组成，在上地圈梁和下地圈梁之间铺设沥青砂垫层。本发明采用沥青砂垫层作为消能减震的结构，利用沥青砂混合物具有粘弹性及塑性变形的特点，在砌体结构内形成一个消能减震层，遭遇大震作用时，沥青砂垫层发生塑性剪切变形，从而实现耗散基础传给上部结构的地震能量，通过削弱地震能量向上部结构的传递，对上部结构起到了减震作用；而且构造简单，取材方便，经济有效，便于村镇建筑施工；同时提高了砌体结构的抗震能力，有效减轻砌体结构在大震下的损伤并避免倒塌，减轻地震灾害，减少人员伤亡和财产损失。

Description

沥青砂垫层消能减震建筑物

技术领域

本发明涉及一种减震建筑物，尤其涉及一种适合于村镇居民居住的沥青砂垫层消能减震建筑物。

背景技术

我国是一个多地震国家，六、七十年代的邢台、海城、唐山等大地震给人民的生命财产带来了巨大的灾难。2008年汶川地震中，建筑物破环严重，特别是村镇建筑中，80％～90％为砌体结构，因其未抗震设防或低劣的抗震技术措施，大量房屋破坏和倒塌，震害特别严重，是抗震薄弱环节。2010年我国青海玉树地区又发生7.1级地震，砌体结构震害严重，数千人伤亡，又一次留给我们极其惨痛的教训。目前预防地震、抗震减灾早已成为抗震科研人员所面临的严峻课题。

传统的抗震设计方法是通过提高结构构件的强度和变形能力来保证结构抗震安全性的，即通过加大构件截面尺寸和配筋，提高结构刚度等方法来加强结构的抗震能力。但结构的用料多，结构的刚度和质量也随之增大，地震作用也越大，导致建筑物结构所吸收的能量增多，这些能量的耗散又是通过构件产生非弹性形变，出现裂缝或破坏来实现的，其结果是结构发生破坏或倒塌，不能真正起到消能减震的作用，多次震害分析表明，此方法既不经济也不一定有良好的抗震效果。

在现有技术中，滑移隔震技术已成一种新型的建筑隔震技术。但传统隔震采用以橡胶隔震支座为主的基础隔震，该隔震体系技术成熟，也已在实际工程中应用，但由于其造价高昂，故多用在比较重要的建筑结构中。此外，另有少部分为纯摩擦滑移隔震体系，所用的滑移隔震装置难以实现限位、复位。例如已有的“滑移隔震支座”，虽具有简单易行，造价低、隔震效果显著等优点，但不能自行复位，需另加复杂的限位、复位装置，无限位隔震装置会因滑移量过大，造成滑移失稳现象。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明针对广大村镇地区大量存在的中、低层砌体结构房屋，结合村镇经济、施工条件、技术水平，提供了一种适合于村镇居民居住的、且具有承载力高、取材方便、价格低廉、性能可靠、施工方便、耐久性好、消能抗震的沥青砂垫层消能减震建筑物。

本发明提供的沥青砂垫层消能减震建筑物包括基础、固定设置在基础上的地圈梁和砌筑在地圈梁上的上部墙体，所述地圈梁由上地圈梁和下地圈梁组成，在上地圈梁和下地圈梁之间铺设沥青砂垫层。

进一步，所述沥青砂垫层的厚度为10mm～30mm；

进一步，所述沥青砂垫层由沥青和砂组成，所述沥青和砂的质量比为1∶2～1∶5。

本发明还提供了一种沥青砂垫层消能减震建筑物，包括基础、固定设置在基础上的地圈梁和砌筑在地圈梁上的上部墙体，在所述的上部墙体和地圈梁之间铺设沥青砂垫层。

与现有技术相比，沥青砂垫层消能减震建筑物具有如下优点：

1、本发明采用沥青砂垫层作为消能减震的结构，即利用沥青砂混合物具有粘弹性及塑性变形的特点，在砌体结构内形成一个消能减震层，结构在小震作用下，不发生需要修复的破坏，能保证房屋正常使用功能要求，当遭遇大震作用时，沥青砂垫层发生塑性剪切变形，从而实现耗散基础传给上部结构的地震能量；通过削弱地震能量向上部结构的传递，对上部结构起到了减震作用。

2、沥青砂垫层具有摩擦系数低、粘弹性好等特点，大震作用下滑移量明显，减震效果显著；沥青砂为较廉价的常用材料，来源广，取材方便，造价低廉。

3、将沥青砂垫层铺设于上地圈梁和下地圈梁之间，构造简单，便于村镇建筑施工；同时提高了砌体结构的抗震能力，有效减轻砌体结构在大震下的损伤并避免倒塌，减轻地震灾害，为国家节省抗灾费用，减少人员伤亡和财产损失。

附图说明

附图为本发明的剖面视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

附图为本发明的剖面视图，如图所示：沥青砂垫层消能减震建筑物包括基础1、固定设置在基础1上的地圈梁2和砌筑在地圈梁2上的上部墙体3。所述地圈梁2由上地圈梁4和下地圈梁5组成，在上地圈梁4和下地圈梁5之间铺设沥青砂垫层6。

沥青砂垫层6的厚度为10mm～30mm，例如厚度取为10mm、15mm、20mm、25mm或30mm均可。沥青砂垫层由沥青和砂组成，沥青和砂的质量比为1∶2～1∶5，例如沥青和砂的质量比取为1∶2、1∶2.5、1∶3、1∶3.5、1∶4或1∶5均可。通过改变沥青和砂的配合比和沥青砂垫层的铺设厚度，满足不同烈度区消能减震需求，修缮简单方便。

本实施例中，地圈梁采用现浇施工，下圈梁取540×180mm(该尺寸可随设计而改变)，上圈梁取240×240mm(该尺寸可随设计而改变)，下圈梁截面宽度比上圈梁截面宽度两侧各宽150mm(该设计尺寸随设防裂度而改变)。根据建筑所在地区的设防烈度，在上圈梁和下圈梁之间铺设一层相应厚度的沥青砂垫层。结构在小震作用下，上部建筑和基础间应无相对滑动，应能保证房屋正常使用功能要求，当遭遇大震作用时，沥青砂垫层的上下结构沿垫层相对滑动，阻止与减弱自地下传入上部结构的地震动能量，从而显著减小上部结构破坏与倒塌的情况发生。上部结构在滑移层处产生一定的滑动，地震过后，上部结构仍在下地圈梁范围内，满足房屋正常使用功能要求。

针对沥青砂垫层的铺设位置，并不局限于铺设在上地圈梁和下地圈梁，还可铺设在上部墙体和地圈梁之间，同样可达到消能减震的作用，均应涵盖在本发明的保护范围之内。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种沥青砂垫层消能减震建筑物，包括基础(1)、固定设置在基础(1)上的地圈梁(2)和砌筑在地圈梁(2)上的上部墙体(3)，其特征在于：所述地圈梁(2)由上地圈梁(4)和下地圈梁(5)组成，在所述的上地圈梁(4)和下地圈梁(5)之间铺设沥青砂垫层(6)。

2.根据权利要求1所述的沥青砂垫层消能减震建筑物，其特征在于：所述沥青砂垫层(6)的厚度为10mm～30mm。

3.根据权利要求1或2所述的沥青砂垫层消能减震建筑物，其特征在于：所述沥青砂垫层由沥青和砂组成，所述沥青和砂的质量比为1∶2～1∶5。

4.一种沥青砂垫层消能减震建筑物，包括基础(1)、固定设置在基础(1)上的地圈梁(2)和砌筑在地圈梁(2)上的上部墙体(3)，其特征在于：在所述的上部墙体(3)和地圈梁(2)之间铺设沥青砂垫层(6)。

5.根据权利要求4所述的沥青砂垫层消能减震建筑物，其特征在于：所述沥青砂垫层(6)的厚度为10mm～30mm。

6.根据权利要求4或5所述的沥青砂垫层消能减震建筑物，其特征在于：所述沥青砂垫层由沥青和砂组成，所述沥青和砂的质量比为1∶2～1∶5。

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