本發明涉及l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-凹球面帶限位沿柱礎石隔震系統，屬于土木建筑減隔震。
背景技術：
1、全國新建木結構房屋的木結構兼具抗震、保溫性能，且施工周期短。近年來，木結構房屋因環保、節能、建造效率高等優勢，在國內新建建筑中占比逐步提升。新建木結構房屋近50%應用于文旅建筑，文旅建筑木結構造型多樣，根據不同建筑及受力需求，采用圓形木柱、方形木柱、l形木柱、t形木柱、十形木柱的情況都有。隨著大直徑木材資源越來越相對匱乏，設計中采用傳統木結構較大直徑的圓形木柱或較大邊長的方形木柱受到了較大直徑原木資源的限制。
技術實現思路
1、本發明的技術目的在于l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-凹球面帶限位沿柱礎石隔震系統，主要用作木結構l形木柱底部的隔震與自復位。該隔震系統由l形木柱、三個鋼球冠件、三個凹球面帶限位沿柱礎石、摻石墨鋼珠層、三個環形鋼化玻璃封板構成。l形木柱由三個圓木通過方木梯格及竹膠板連接而成。鋼球冠件由鋼球冠、環形鋼蓋板、圓形鋼板箍、圓鋼管焊接而成。摻石墨鋼珠層可減小鋼球冠與柱礎石凹球面之間的摩擦力。柱礎石的凹球面可使震后l形木柱自復位，柱礎石限位沿可限制震動過程中l形木柱底部過大位移。環形鋼化玻璃封板可密封防水。該隔震系統具有l形木柱底部隔震減小上部結構地震作用及震后自復位實現結構韌性抗震的優勢。
2、本發明采用的技術方案為l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-礎石隔震系統，包括l形木柱，所述的l形木柱設置于木結構框架房屋的角部，l形木柱的軸線與木結構框架房屋的墻板軸線一致；
3、還包括空心鋼球冠件和凹球面帶限位沿柱礎石；所述l形木柱包括兩個相互垂直的l形木柱肢以及l形木柱肢的兩面覆蓋的竹膠板；每個所述l形木柱肢通過端圓木和角圓木之間的l形木柱梯格組成；每個l形木柱梯格由多個水平方木連接；兩l形木柱肢之間的水平方木交錯布置；兩l形木柱肢之間共用角圓木；所述l形木柱肢的端圓木、l形木柱梯格與角圓木之間通過榫卯連接，竹膠板通過自攻釘連接在l形木柱肢上；l形木柱的兩個角圓木及一個端圓木的底部置于三個凹球面帶限位沿柱礎石上；所述l形木柱與空心鋼球冠件上下嵌入式連接；所述的凹球面帶限位沿柱礎石的上部帶凹槽且凹槽沿豎向加工成凹球面，凹球面的周向為圓環形限位沿，l形木柱與圓環形限位沿之間通過環形鋼化玻璃封板密封連接；所述凹球面表面填充有摻石墨鋼珠層。
4、l形木柱的底部中間加工有l形木柱柱肢圓木底部圓孔；所述的空心鋼球冠件由鋼球冠和圓形鋼板箍上下焊接而成；所述鋼球冠表面為與凹球面相對應的凸球面結構，凸球面的曲率與凹球面的曲率相等；圓形鋼板箍包覆嵌入連接的l形木柱外表面；l形木柱的底部與鋼球冠之間的設有水平向布置的環形鋼蓋板，所述環形鋼蓋板的中間豎直焊接有圓鋼管，圓鋼管的底部與鋼球冠表面焊接連接；所述圓鋼管內部填充嵌入硬質圓木；所述圓鋼管與l形木柱柱肢圓木底部圓孔嵌入連接。
5、所述的l形木柱，l形木柱由兩個柱肢端部圓木、柱肢交點圓木、方木梯格、方木梯格雙面覆蓋的竹膠板連接而成，兩個柱肢端部圓木-方木梯格-柱肢交點圓木-方木梯格雙面覆蓋的竹膠板構成；l形木柱有三個圓木，除兩個柱肢端部圓木外還有柱肢交點圓木，柱肢交點圓木為兩個柱肢共同的邊緣構件；l形木柱兩個柱肢的端部圓木-方木梯格-交點圓木榫卯連接后，再在方木梯格兩側覆蓋竹膠板并用自攻釘連接；方木梯格的方木分布間距約為300mm、方木截面寬度為1/3圓木直徑、截面高度為2倍截面寬度；l形木柱三個圓木底部的中部加工孔徑不小于1/2圓木直徑、孔深不小于1.5倍孔徑的圓孔。l形木柱的柱肢端部圓木、柱肢交點圓木、方木梯格采用松木等木材制作，l形木柱的三個圓木底部置于三個柱礎石上。
6、所述的鋼球冠件，由鋼球冠、環形鋼蓋板、鋼板圓箍、穿過環形鋼蓋板中部孔的圓鋼管焊接而成，其圓鋼管內嵌入硬質圓木，硬質圓木采用橡木、圓盤豆木等硬木制作，圓鋼管外徑與環形鋼蓋板圓孔直徑及l形木柱三個圓木底部圓孔直徑尺寸一致，圓鋼管高出環形鋼蓋板的高度等于圓木底部圓孔深度，鋼球冠的曲率與柱礎石凹球面的曲率相等。鋼材均采用304不銹鋼。鋼球冠件的成型，首先將圓鋼管對稱置于鋼球冠底部并將二者焊接，再將環形鋼蓋板套入圓鋼管后分別與圓鋼管、鋼球冠周邊焊接，之后將鋼板圓箍對稱置于環形鋼蓋板上部并沿周邊焊接，最后將硬質圓木涂抹結構膠后嵌于鋼管并與圓鋼管平齊。
7、所述的鋼球冠件與l形木柱底部的連接，將三個鋼球冠件高出環形鋼蓋板的內嵌硬質圓木的鋼管表面、環形鋼蓋板上表面、鋼板圓箍內表面涂抹結構膠后，嵌入l形木柱三個圓木底部實現二者的連接，連接后三個鋼球冠件的鋼板圓箍對l形木柱三個圓木底部形成約束防止開裂。
8、所述的凹球面帶限位沿柱礎石，它為采用青石等花崗巖石材加工的上部帶圓柱形凹槽且凹槽向下加工成凹球面的圓墩形柱礎石或鼓墩形柱礎石或方墩形柱礎石。
9、所述的摻石墨鋼珠層，它為石墨與直徑2mm-3mm的304不銹鋼珠的混合物，石墨起潤滑作用，鋼珠的滾動起減小摩擦力的作用。
10、所述的環形鋼化玻璃封板，它為厚8mm的環形鋼化玻璃蓋板，環形玻璃蓋板周邊粘貼10?mm?x10mm方海棉條，海棉條粘貼位置比外邊緣縮進10mm用作玻璃膠密封的空間，方海棉條起著木柱底部滑移過程中防止環形鋼化玻璃與柱礎石限位沿碰撞的作用。施工時，先分別將三個環形鋼化玻璃封板從l形木柱的三個圓木底部套入約300mm的高度處（l形木柱的三個圓木底部300mm的高度對應竹膠板底部高度）并在三個環形鋼化玻璃封板下面圓木上用4個對稱布置的自攻釘小木塊托與圓木連接以將三個環形鋼化玻璃封板托住，當隔震系統安裝完成后，將自攻釘小木塊托卸下來后將三個環形鋼化玻璃封板落下就位，之后將分別將三個環形鋼化玻璃封板與對應的圓木拼縫位置以及與對應的凹球面帶限位沿柱礎石接觸的方海棉條位置用玻璃膠密封。
11、與現有技術相比，本發明涉及l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-凹球面帶限位沿柱礎石隔震系統，具有以下優勢：
12、（1）本發明l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-凹球面帶限位沿柱礎石隔震系統的鋼球冠件、凹球面帶限位沿柱礎石，均可實現標準化設計和產業化制備，裝配施工便捷，易于推廣應用。
13、（2）該隔震系統的鋼球冠件采用304不銹鋼、凹球面帶限位沿柱礎石采用青石等花崗巖石材、摻石墨304不銹鋼珠層的石墨物理化學性能穩定，耐久性好。
14、（3）該隔震系統的摻石墨鋼珠層可減小鋼球冠與柱礎石凹球面之間的摩擦力，柱礎石的凹球面起震后l形木柱在自重作用下自復位的作用，柱礎石限位沿起震動過程中限制l形木柱底部過大位移的作用，該隔震系統具有l形木柱底部隔震減小上部結構地震作用且可震后自復位，實現結構韌性抗震。
1.l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，包括l形木柱（1），所述的l形木柱（1）設置于木結構框架房屋的角部，l形木柱（1）的軸線與木結構框架房屋的墻板軸線一致；
2.根據權利要求1所述的l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，其特征在于：l形木柱（1）的底部中間加工有l形木柱柱肢圓木底部圓孔（8）；所述的空心鋼球冠件（9）由鋼球冠（10）和圓形鋼板箍（12）上下焊接而成；所述鋼球冠（10）表面為與凹球面（18）相對應的凸球面結構，凸球面的曲率與凹球面（18）的曲率相等；圓形鋼板箍（12）包覆嵌入連接的l形木柱（1）外表面；l形木柱（1）的底部與鋼球冠（10）之間的設有水平向布置的環形鋼蓋板（11），所述環形鋼蓋板（11）的中間豎直焊接有圓鋼管（13），圓鋼管（13）的底部與鋼球冠（10）表面焊接連接；所述圓鋼管（13）內部填充嵌入硬質圓木（14）；所述圓鋼管（13）與l形木柱柱肢圓木底部圓孔（8）嵌入連接。
3.根據權利要求2所述的l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，其特征在于：所述圓形鋼板箍（12）的內表面和環形鋼蓋板（11）的上表面涂抹有結構膠，l形木柱（1）嵌入圓形鋼板箍（12）內進行連接，所述環形鋼蓋板（11）對空心鋼球冠件（9）的底部形成約束防止開裂。
4.根據權利要求2所述的l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，其特征在于：所述硬質圓木（14）采用橡木或圓盤豆木制作。
5.根據權利要求2所述的l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，其特征在于：所述圓鋼管（13）的直徑與l形木柱柱肢圓木底部圓孔（8）直徑尺寸一致，圓鋼管（13）高出環形鋼蓋板（11）的高度等于l形木柱柱肢圓木底部圓孔（8）的圓孔深度；所述空心鋼球冠件（9）采用304不銹鋼制成。
6.根據權利要求2所述的l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，其特征在于：所述的l形木柱（1）為松木原木加工而成的圓形截面木柱，l形木柱柱肢圓木底部圓孔（8）的孔徑不小于1/2l形木柱（1）直徑。
7.根據權利要求2所述的l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，其特征在于：圓鋼管（13）置于鋼球冠（10）底部并焊接，環形鋼蓋板（11）套入圓鋼管（13）后并與圓鋼管（13）、鋼球冠（10）周邊焊接，圓形鋼板箍（12）置于環形鋼蓋板（11）上部并沿周邊焊接，硬質圓木（14）涂抹結構膠后嵌于圓鋼管（13）內并與圓鋼管（13）平齊。
8.根據權利要求2所述的l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，其特征在于：所述的凹球面帶限位沿柱礎石（16）采用青石加工；凹球面帶限位沿柱礎石（16）的下部為圓墩形柱礎石或鼓墩形柱礎石或方墩形柱礎石。
9.根據權利要求2所述的l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，其特征在于：所述的摻石墨鋼珠層（15）為石墨與直徑2mm-3mm的304不銹鋼珠的混合物；所述石墨起潤滑作用，304不銹鋼珠的滾動減小摩擦力。
10.根據權利要求2所述的l形木柱-鋼球冠件-摻石墨鋼珠層-沿柱礎石隔震系統，其特征在于：所述的環形鋼化玻璃封板（19）厚度為4-18mm，三塊所述環形鋼化玻璃封板（19）的周邊粘貼10mm×10mm方海棉條，方海棉條粘貼位置比外邊緣縮進10mm用作玻璃膠密封的空間，方海棉條保證l形木柱（1）在柱底部滑移過程中防止環形鋼化玻璃（19）與圓環形限位沿（17）發生碰撞；