CN101619599A - 椭圆面钢球建筑物防震结构 - Google Patents
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Abstract
本发明的椭圆面钢球建筑物防震结构属建筑结构技术领域，是一种抗地震的建筑结构。加强建筑的强度设计、隔震技术和滚动钢球法，都存在震后建筑物有位移、橡胶老化或抗震效果不显著等问题。本发明采用地梁板与整板基础分离的结构，在承重柱下方，地梁板与整板基础之间置入椭圆面钢球结构，以完全消除地震波对建筑物剪切力的作用，从而起到抗震的作用。本发明的优点是：寿命长，其结构性能不随时间的推移而改变；结构简单易行，投资少，施工方便；防震效果显著，地震波对建筑物的水平剪切力全部被转化；地震停止后，建筑物不产生位移。本发明适用于除水坝、钢塔、烟囱外的各种地面建筑物，具有较好的抗地震性能。
Description
技术领域
本发明属建筑结构技术领域，是一种抗地震的建筑结构。
背景技术
地震波对建筑物的破坏力有垂直方向的压力和水平方向的剪切力，其中水平方向的剪切力造成的破坏巨大。
对于建筑物的防震抗震，目前主要有三类方法：第一类是加强建筑物的强度和刚度设计，使建筑物能抵抗地震波的冲击，但其建筑成本较大，而抗震的效价比较低；第二类是采用橡胶垫或摩擦滑移隔震技术，使大部分地震能被吸收，可对地震波能量的吸收转化不完全，且有震后建筑物产生位移的现象，而解决橡胶垫的老化问题代价也很大；第三类是采用滚动钢球法，以消除地震波对建筑物产生的剪切力，而震后建筑物产生的位移问题仍没有解决。
研究表明采用建筑物主体与地下基础分离，在其中加入椭圆面钢球结构，可将水平方向的剪切力完全消除，其中一小部分转化为垂直方向的压力。在建筑物受到地震波冲击时，建筑物水平方向的相对运动是不受限制的，地震停止后，建筑物不产生位移。通过椭圆面的作用，在一定的范围内，建筑物产生一种向上的由静止开始的加速运动，同时建筑物在地震时不因水平剪切力的转化而产生瞬时的垂直冲击力。而承受垂直方向的压力，则可由承重柱、地梁板和整板基础的载荷设计来实现。增加地基整板结构的厚度，使其能由“板特性”变为能显示其“体特性”，其抗破坏能力可得到增强。
因此，设计一种在建筑物的地梁板与整板基础之间加入椭圆面组合钢球的防震结构是可行的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能使建筑物的抗地震能力得到较大提高的防震结构。
本发明的技术方案是：建筑物主体与其地下基础采取分离的结构，在每一个承重柱的下方，整板基础与地梁板之间，加入一组(n只)椭圆面钢球结构，其n的数值由建筑的载荷和钢球的钢性确定。椭圆面外侧可有3至5只钢筋爪，用于固定在混凝土中。其椭圆面可采用双椭圆面，也可采用单椭圆面。椭圆面的长、短半轴比为4～2∶1，长轴的尺寸取决于所抗地震级的震幅，震幅大，则长轴尺寸也长。钢球的直径为：椭圆面的长轴＞钢球直径≥椭圆面的短轴+10毫米。
椭圆面的内面和钢球均作永久性防腐处理，如电镀、包塑，或采用不锈钢材料等。整板基础和地梁板之间的空隙处可填入塑胶，以隔绝空气、吸收震能。
在地震时，地梁板的四周是建筑物的水平活动空间，其尺寸小于椭圆面的长轴，在此空间里不得有其他建筑物存在。
本发明的优点是：1.寿命长，其结构不随时间的推移而影响其性能；2.结构简单易行，投资少，施工方便；3.防震效果显著，地震波对建筑物的水平剪切力全部被转化；4.地震停止后，建筑物不产生位移。
附图说明
图1是符合本发明主题结构的示意图。
图2是图1的A局部放大剖视图。
图3是图1的B-B向视图。
具体实施方式
下面结合附图，将本发明的实施方式说明如下：
先制造好椭圆面(5)和钢球(6)，按图1、图2、图3所示，在建造建筑物的整板基础(3)时，将椭圆面(5)置入承重柱(1)位置下的整板基础(3)的上面之中，再在整板基础(3)的无椭圆面(5)处铺设一层塑胶，其厚度应小于钢球(6)直径减椭圆面(5)短轴的长度。然后将钢球(6)置于椭圆面(5)中，按图在钢球(6)上放置另一个椭圆面(5)，其位置要正，椭圆面(5)各自要水平。之后进行地梁板的建造，使上面的椭圆面(5)与地梁板(2)形成一个整体。
如采用单椭圆面(5)钢球(6)结构，则可用一平面板材代替另一椭圆面(5)即可，但采用单椭圆面(5)结构，地震后建筑物会产生一定的位移。
为使椭圆面(5)、钢球(6)在地震时受力均匀，要求：椭圆面(5)各自水平，钢球(6)的圆度要高。
本发明适用于除水坝、钢塔、烟囱外的各种地面建筑物的防地震结构。
Claims (3)
1.椭圆面钢球建筑物防震结构，其特征在于：建筑主体的承重柱(1)下方的地梁板(2)与整板基础(3)之间加入了椭圆面(5)和钢球(6)结构。可采用双椭圆面(5)钢球(6)结构，或者单椭圆面(5)钢球(6)结构。
2.按照权利要求1所述，其特征在于：椭圆面(5)的长半轴∶短半轴＝4～2∶1。椭圆面(5)外侧上可有3至5只钢筋爪(4)分别用于固定在混凝土地梁板(2)和整板基础(3)之中。
3.按照权利要求1所述，其特征在于：钢球(6)的直径为：椭圆面(5)的长轴＞钢球(6)直径≥椭圆面(5)的短轴+10毫米。
Priority Applications (1)
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| CN200810124417A CN101619599A (zh) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | 椭圆面钢球建筑物防震结构 |
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| CN200810124417A CN101619599A (zh) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | 椭圆面钢球建筑物防震结构 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN101619599A true CN101619599A (zh) | 2010-01-06 |
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Family Applications (1)
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| CN200810124417A Pending CN101619599A (zh) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | 椭圆面钢球建筑物防震结构 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN101619599A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2008
- 2008-07-02 CN CN200810124417A patent/CN101619599A/zh active Pending
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Open date: 20100106 |