一种基于SBS沥青-双绞钢丝网片滑动面的房屋隔震结构的制作方法

一种基于sbs沥青-双绞钢丝网片滑动面的房屋隔震结构
技术领域
1.本实用新型属于建筑隔震技术领域，涉及一种农村自建房的低成本隔震结构，具体是一种基于sbs沥青-双绞钢丝网片滑动面的房屋隔震结构。


背景技术：

2.我国处于两大地震带的中间，是世界上地震发生较多的国家之一。历次地震灾害表明，经济发达地区的震害特点是经济损失较大，人员伤亡相对较少，而经济欠发达地区的震害特点是人员伤亡较多。例如四川汶川地震和青海玉树地震均造成大量房屋破损倒塌，其中农村自建房屋损毁更为严重。惨痛的历史教训给我们敲响警钟，提高村镇房屋抗震能力刻不容缓。并且随着农村经济的发展，农民生活水平的逐渐提高，农民对提高房屋防震能力、增加抗震安全性的要求也越发迫切。因此，必须着力提高广大村镇地区自建房屋的抗震安全性，尽量减少人员的伤亡和财产损失。
3.目前，建筑物隔震主要采用基础隔震技术，即上部结构的底部和地基基础的顶面之间设置隔震装置，使得上部结构的运动与地面运动分开，同时隔震装置也能够隔离地震能量，减小上部结构的地震反应，使得建筑物上部结构在地震发生的时候，只发生轻微的运动和变形，保证人员的安全，设备和装饰、装修的完好无损。当前应用成熟的隔震装置是叠层钢板橡胶隔震支座，但叠层钢板橡胶隔震支座制作工艺复杂、造价昂贵、重量大、施工和安装需要专门的器械很难在村镇房屋中推广使用。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种基于sbs沥青-双绞钢丝网片滑动面的房屋隔震结构，能在保证房屋隔震效果的同时，降低工程造价，方便在农村中推广应用。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.一种基于sbs沥青-双绞钢丝网片滑动面的房屋隔震结构，包括隔震底板，隔震底板四周设置有一圈限位挡板，限位挡板内侧的隔震底板（2）上表面铺设有一层sbs沥青-双绞钢丝网片，sbs沥青-双绞钢丝网片上砌筑有地圈梁，地圈梁上固定有房屋的上部结构。该sbs沥青-双绞钢丝网片包括两层sbs改性沥青层，以及设置在两层sbs改性沥青层之间的双绞钢丝网片。
7.本实用新型具有如下有益效果：
8.1、隔震底板构造同筏板基础，具有一定刚度，可以为建筑物提供一个可靠稳定的滑移面，整个上部结构连带地圈梁在隔震底板上的sbs沥青-双绞钢丝网片滑动面上滑动，这种设置不仅在地震中隔震效果优秀，而且震后仅需通过在限位挡板内侧设置千斤顶，即可对建筑物进行震后复位修复工作；此外，这种隔震底板对各类建设场地均有良好的适用性；
9.2、相比于传统的叠层钢板橡胶支座，成本显著降低，不需要专门的安装团队和专用机械进行安装，选材较易取得，安装方便，具有很高的实用性和广阔的推广前景；
10.3、隔震底板表面设置的sbs沥青-双绞钢丝网片滑动面由两层sbs改性沥青层，以及在两层sbs改性沥青层之间铺设的一层双绞线钢丝网片复合而成，由于sbs改性沥青本身具有较高的阻尼与相对较低的水平刚度，再辅以双绞线钢丝网片对其整体刚度进行加强，使用中可以大大提高滑动面的整体稳定性，防止建筑物在滑动时拉裂sbs改性沥青滑动面；
11.4、限位挡板内侧设置橡胶缓冲块，不仅可以防止房屋上部结构在地震作用下发生过大位移，而且还可以减弱房屋上部结构与限位挡板发生碰撞时的剧烈程度；
12.5、sbs沥青-双绞钢丝网片滑动面，除起到隔震保护房屋等建筑物的作用外，还可起到防潮的作用，保护房屋内部装修。
附图说明
13.图1为现有技术中农村自建房隔震结构第一种实施例的结构示意图；
14.图2为现有技术中农村自建房隔震结构第二种实施例的结构示意图；
15.图3为图2的a-a剖视图；
16.图4为本实用新型的结构示意图；
17.图5为图4的b-b剖视图；
18.图6为图4的c-c剖视图；
19.图7为图4中sbs沥青-双绞钢丝网片断面示意图；
20.图8为本实用新型工作原理示意图。
21.图中，1-sbs沥青-双绞钢丝网片、2-隔震底板、3-sbs改性沥青层、4-双绞钢丝网片、5-地圈梁、6-橡胶缓冲块、7-限位挡板、8-上部结构、9-构造柱、10-盖板、11-砖墙、12-混凝土底板、13-上圈梁、14-砂垫层、15-下圈梁、16-地基基础、17-沥青油膏块、18-钢筋、19-砖墩。
具体实施方式
22.如图1所示，现有技术中农村自建房低成本隔震结构的第一种实施例，包括地基基础16，地基基础16上砌筑有下圈梁15，下圈梁15表面嵌设有砂垫层14，砂垫层14上砌筑有上圈梁13，上圈梁13上浇筑有混凝土底板12，混凝土底板12上砌筑有房屋的砖墙11。
23.工作原理如下：利用砂垫层14使建筑的地基基础16与上部结构（即混凝土底板12和砖墙11）分离，砂垫层14是低摩阻材料，在地震作用下，允许上部结构在地震作用下相对基础整体水平滑动，从而实现隔震目标。然而研究表明，这种砂垫层隔震做法在历经数次往复摩擦滑动后，砂砾会被压碎、粒径变小，上下两个相对滑动的摩擦面被磨粗糙，导致与砂砾之间的摩擦系数增大，不能进行有效隔震。
24.如图2和3所示，现有技术中农村自建房低成本隔震结构的第二种实施例，包括地基基础16，地基基础16上砌筑有下圈梁15，下圈梁15上方架设有上圈梁13，上圈梁13上浇筑有混凝土底板12，混凝土底板上砌筑有房屋的砖墙11；上圈梁13与下圈梁15之间设置有多个钢筋组，一个钢筋组里面包含多根钢筋18，钢筋18的上下两端分别锚固在上圈梁13和下圈梁15中，同时在相邻两钢筋组及上圈梁13和下圈梁15围合形成的空间设置一定高度的砖墩19，砖墩19与上圈梁13之间留有间隙以保证上部结构无限制侧移；在砖墩19与钢筋18之间的空隙中填充沥青油膏形成沥青油膏块17，沥青油膏应满足夏天不流淌冬天不结硬的基
本要求。
25.工作原理如下：在遭遇地震时，上圈梁13和下圈梁15之间的钢筋18处于弹性状态，具有水平恢复力，因此上部结构（即砖墙11和混凝土底板12）及上圈梁13做水平往复振动。这时由于多个钢筋组消耗了大量的地震能量，上部结构受的地震作用很小，结构的破坏也很微小，甚至只有弹性变形没有破坏，达到小震不坏的目的。当遭遇罕见地震时，钢筋18受到的水平作用力大于其屈服强度，使钢筋18产生不可恢复的折弯；此时，由于钢筋18屈服，上部结构及上圈梁13落在砖墩19上继续滑动(这时没有弹性恢复力)，进一步消耗地震能量，达到大震不倒的目的。
26.然而，上述两种现有农村自建房低成本的隔震结构，存在以下几点问题，首先，上述两种结构均是在隔震上圈梁与隔震下圈梁之间设置的隔震层，这种设置方式只能保证上部结构沿圈梁长度方向上能滑动相对较大的位移，当最大地震作用方向垂直于地梁长度方向时，很可能会发生上部结构与地基基础滑移脱离的情况；其次，由于上述隔震层设置在每一个上部结构与地基基础相连的位置，每个隔震层的滑移面是相对独立的，在地震作用下，上部结构在每个隔震滑动面上滑动的相对位移或变形很可能各不相同，这种相互独立的隔震层没有很好的整体性，在一定程度上不仅影响隔震的整体效果，而且其残余变形给震后修复也带来了巨大困难。
27.为克服上述现有技术中存在问题，本实用新型提供一种基于sbs沥青-双绞钢丝网片滑动面的房屋隔震结构，在降低造价的同时来保证隔震结构的整体性，提高隔震减震效果。
28.下面结合附图4-8和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明。
29.如图4-7所示，本实用新型隔震结构包括地圈梁5，地圈梁5上方砌筑有房屋的上部结构8，地圈梁5下方设有隔震底板2，地圈梁5与隔震底板2之间铺设有一层sbs沥青-双绞钢丝网片1，隔震底板2四周设有一圈限位挡板7，隔震底板2和限位挡板7形成一桶形结构，限位挡板7内侧均匀设有多个橡胶缓冲块6；橡胶缓冲块6内侧与sbs沥青-双绞钢丝网片1四周边缘相抵触。砌筑时，地圈梁5顶标高小于限位挡板7顶标高，橡胶缓冲块6与限位挡板7顶标高一致。
30.sbs沥青-双绞钢丝网片1包括两层sbs改性沥青层3，以及设置在两层sbs改性沥青层3之间的双绞钢丝网片4。地圈梁5由在sbs沥青-双绞钢丝网片1表面纵横交错布置的地梁组成，地梁交错处还砌筑有构造柱9，构造柱9可用作房屋的上部结构8的承重柱。
31.如图6所示，为节省材料降低成本，仅在地圈梁5的地梁下方及周围铺设sbs沥青-双绞钢丝网片1。
32.限位挡板7是在隔震底板2的边缘浇筑的钢筋混凝土翻墩，其作用是防止建筑物（为方便描述这里将地圈梁5及上部结构8统称为建筑物）发生大位移滑动时，脱离隔震底板2；在橡胶缓冲块6顶部与建筑物上部结构之间的空隙设置盖板10，安装时不与限位挡板7固定连接，保证在地震作用下盖板10可以随着建筑物滑动，作用是防止雨水与异物进入地圈梁5与橡胶缓冲块6之间的间隙。橡胶缓冲块6材质为氯丁橡胶，弹性模量在大变形作用下随着应力的增大而增加即具有先软后硬的特性，能将瞬时的、强烈的冲击动能的一部分转化为缓冲材料的变形势能，存储在材料中，然后以较低的频率缓慢的释放出来，从而有效抵抗巨大的碰撞力。
33.本实用新型隔震结构的工作原理如下：利用两层sbs改性沥青层3、及其中间设置的双绞钢丝网片4形成的隔震层作滑移支撑组件将建筑物和隔震底板2分开，允许建筑物在地震发生时相对于隔震底板2做水平运动，并通过与减震层之间的相对滑动来隔离地震能量，减小结构自振频率，延长结构自振周期，减小建筑物上部结构的地震反应，从而起到隔离地震的作用。具体为：如图8所示，隔震层1与地圈梁5接触面不是绝对光滑，所以存在一定初始水平刚度k，当水平地震作用较小时，初始水平刚度k能够保证结构具有一定的抗滑力，对结构的正常使用不会产生影响，隔震底板2与建筑物不发生相对滑动；当水平地震作用较大时，建筑物在隔震底板2上发生相对滑动，隔震层表面的sbs改性沥青层3可提供一定的阻尼c耗散部分地震能量。显然在这个过程中通过隔震层的设置延长了结构的自振周期，使结构的固有频率不在地震能量较强的频率范围之内。当建筑物滑动位移较大时，限位挡板7可以限制最大滑移量，防止建筑物发生大位移滑动时，脱离隔震底板2。与此同时，由于滑移运动的建筑物质量较大，具有很大的动能，当建筑物与限位挡板7直接碰撞接触时，会产生较大的撞击力，因此在限位挡板7的内侧设置橡胶缓冲块6，可以消耗冲击能量，有效缓解建筑物与限位挡板7发生碰撞带来的危害。