CN106639478B - 一种土木工程抗震结构及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及房屋建筑设备领域，具体涉及一种土木工程抗震结构及其方法，包括减震筒，减震筒上部一体成型有上连接板，减震筒下部一体成型有下连接板，减震筒内钢板和橡胶板交错设置，减震筒中心部通过穿孔贯穿设置铅芯棒，将所述土木工程抗震结构设置于房屋抗震层或非承重墙内，本发明的土木工程抗震结构可以对建筑物起到承重及固定的作用，也可以对地震起到隔震与减震的作用，提高房屋建筑的安全程度。

Description

一种土木工程抗震结构及其方法
技术领域
本发明涉及房屋建筑设备领域，具体涉及一种土木工程抗震结构及其方法。
背景技术
在建筑领域，传统的建筑为地基与建筑物为一体状的牢固结合，这种建筑结构适用于地壳比较稳定的地区，可以让建筑物坚实的矗立于地上，但是若建在地壳运动比较频繁的地区，则会因为受到地壳活动的惯性而摆动，最终被晃塌或者腰折。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明提供了一种抗震效果优异的土木工程抗震结构及其方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种土木工程抗震结构，包括减震筒，减震筒上部一体成型有上连接板，减震筒下部一体成型有下连接板，减震筒内钢板和橡胶板交错设置，减震筒中心部通过穿孔贯穿设置铅芯棒, 所述钢板为椭圆形中空减震钢板，椭圆形中空减震钢板内间隔设置有弹性柱体，弹性柱体包括橡胶弹性部，橡胶弹性部连接金属部，金属部焊接于中空减震钢板上下端, 所述上连接板和下连接板之间设置第一中空抗震钢条，第一中空抗震钢条上端设有第一滑动球体，第一滑动球体设置于第一滑槽内，第一滑槽对称设置于上连接板和下连接板内，上连接板和下连接板之间设置第二中空抗震钢条，第二中空抗震钢条上端设有第二滑动球体，第二滑动球体设置于第二滑槽内，第二滑槽对称设置于上连接板和下连接板内。
所述铅芯棒的截面为正八边形，铅芯棒包括芯体，设置在芯体一端的上端部和设置在芯体另一端的下端部，上端部和下端部之间固定设置钢丝弹簧，钢丝弹簧沿上端面和下端面边缘设置。
所述上连接板和下连接板上分别设置至少四个均匀环绕在铅芯棒四周的定位球，上连接板和下连接板上的定位球上下相互对置，且两个相对置的定位球通过贯穿减震筒的定位弹簧连接,上连接板和下连接板均设螺孔。
所述上连接板的上表面和下连接板的下表面以及减震筒外表面均设置有橡胶外壳，橡胶外壳上设置防滑螺纹。
一种采用土木工程抗震结构进行抗震的方法，将所述土木工程抗震结构设置于房屋内。
所述房屋底部通过抗震层与地基相连，上连接板和下连接板为钢结构，上连接板和下连接板一侧或上连接板和下连接板的上下端面横向焊接钢筋，钢筋通过混凝土与抗震层一体成型，土木工程抗震结构均匀设置于抗震层内。
所述房屋底部通过抗震层与地基相连，上连接板和下连接板为钢结构，上连接板和下连接板一侧或上连接板和下连接板的上下端面纵向焊接钢筋，钢筋通过混凝土与抗震层一体成型，土木工程抗震结构均匀设置于抗震层内。
将所述土木工程抗震结构安装于屋内非承重墙内，将土木工程抗震结构与钢筋焊接，钢筋与非承重墙一体成型。
本发明的土木工程抗震结构可以对建筑物起到承重及固定的作用，也可以对地震起到隔震与减震的作用，提高房屋建筑的安全程度，降低了上部结构的设防，在受到外力的作用下，橡胶板和钢板多层反复重叠组合，能够对房屋进行全方位的隔离和减少地震冲击力的打击，提高抗水平方向的冲击力，减震钢和定位球进一步起到减震作用。钢丝弹簧包裹芯体，固定方式可以为焊接或其他固定方式，上端部及下端部的直径略大于芯体直径，钢丝弹簧沿着上下端面设置形成钢丝弹簧组，钢丝弹簧数量可根据情况调节，这种设置进一步提高铅芯棒的抵抗冲击力的能力，进一步达到隔震减震的目的，收到很好的抗震效果，中空减震钢板内间隔设置有弹性柱体，此种结构即用到橡胶的弹性又利用了中空金属的抗震性能，使得受力范围更广泛，对抗震力的缓冲有梯度，在受到外力的作用下，中空减震钢还可以起到初步减震作用，采用钢筋焊接较其它的连接方式能更好在传递震动，最大限度发挥抗震结构的抗震效果从而取得更好的房屋抗震效果。
附图说明
图1是本发明土木工程抗震结构侧视结构示意图。
图2是本发明土木工程抗震结构剖视结构示意图。
图3是本发明土木工程抗震结构俯视结构示意图。
图4是本发明土木工程抗震结构中铅芯棒结构示意图。
图5是本发明的中空减震钢板剖视结构示意图。
图6是图2中A-A剖视结构示意图。
图7是上连接板和下连接板倾斜时中空抗震钢条位置结构示意图。
图8是本发明使用时与外部通过钢筋横向连接结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
如图1、2、3、4、5、6、7所示的土木工程抗震结构，包括减震筒1，减震筒1上部一体成型有上连接板4，减震筒1下部一体成型有下连接板3，减震筒1内钢板9和橡胶板8交错设置，橡胶板8和钢板9多层反复重叠组合，能够对房屋进行全方位的隔离和减少地震冲击力的打击，提高抗水平方向的冲击力，减震筒1中心部通过穿孔10贯穿设置铅芯棒。铅芯棒的截面为正八边形。铅芯棒为杆状，正八边形较其它形状力学性能更好，在受正向冲击力（竖向力）的情况下，能达到隔震减震目的。铅芯棒包括芯体2，设置在芯体2一端的上端部11和设置在芯体2另一端的下端部12，上端部11和下端部12之间固定设置钢丝弹簧13，钢丝弹簧13沿上端面11和下端面12边缘设置，钢丝弹簧13包裹芯体2，固定方式可以为焊接或其他固定方式，上端部11及下端部12的直径略大于芯体直径，钢丝弹簧13沿着上下端面设置形成钢丝弹簧组，钢丝弹簧13数量可根据情况调节，这种设置进一步提高铅芯棒的抵抗冲击力的能力，进一步达到隔震减震的目的，收到很好的抗震效果。
上连接板4和下连接板3上分别设置至少四个均匀环绕在铅芯棒四周的定位球6，定位球6为圆形钢球，上连接板4和下连接板3上的定位球6上下相互对置，且两个相对置的定位球6通过贯穿减震筒1的定位弹簧7连接,上连接板4和下连接板3均设螺孔5，螺孔5的数量至少为四个，且均匀分布设置，
钢板9为椭圆形中空减震钢板，椭圆形中空减震钢板9内间隔设置有弹性柱体，弹性柱体包括橡胶弹性部21，橡胶弹性部21连接金属部22，两者连接可采用多种固定方式，如嵌入，螺栓连接等，金属部22焊接于中空减震钢板9上下端，安装时先将减震钢板分为上下两部分，将弹性柱体焊接后再将上下两部分焊接闭合，此种结构即用到橡胶的弹性又利用了中空金属的抗震性能，使得受力范围更广泛，对抗震力的缓冲有梯度，在受到外力的作用下，减震钢还可以起到初步减震作用。
上连接板4的上表面和下连接板3的下表面以及减震筒1外表面均设置有橡胶外壳14，也起到减震作用，橡胶外壳14上设置防滑螺纹，增加摩擦力。橡胶板8为顺丁橡胶层，由于顺丁橡胶最大特征是分子结构主要为顺式结构，故弹性、抗龟裂性及动态性能优良，保证了橡胶垫的防震功能，也保证了橡胶块的寿命。橡胶外壳14为氯丁橡胶层，由于氯丁橡胶有良好的物理机械性能，其耐油，耐寒优良。
上连接板4和下连接板3之间设置第一中空抗震钢条19，第一中空抗震钢条19上端设有第一滑动球体17，第一滑动球体17设置于第一滑槽18内，第一滑槽18对称设置于上连接板4和下连接板3内，上连接板4和下连接板3之间设置第二中空抗震钢条20，第二中空抗震钢条20上端设有第二滑动球体15，第二滑动球体15设置于第二滑槽16内，第二滑槽16对称设置于上连接板4和下连接板3内，滑槽与滑动球体匹配设置，使得滑动球体在收到外力作用时能自由在滑槽内滚动，当震动使得上连接板4和下连接板3倾斜时，依靠重力作用第一滑动球体17在第一滑槽18内滑动带动第一中空抗震钢条19聚集在倾斜侧和第二滑动球体15在第二滑槽16内滑动带动第二中空抗震钢条20聚集在倾斜侧，使得倾斜处聚集大量中空抗震钢条，能有效抵抗倾斜处的压缩变形，起到很好的防压缩抗震的作用，中空抗震条滑动设置使得抗震结构整体可根据受力情况进行相应改变，更好的分散应力。
如图8所示的一种采用土木工程抗震结构进行抗震的方法，将所述土木工程抗震结构设置于房屋内。通过土木工程抗震结构的减震作用实现房屋的减震。
所述房屋底部通过抗震层与地基相连，其数量根据具体抗震需要调节，上连接板4和下连接板3为钢结构，上连接板4和下连接板3一侧或上连接板4和下连接板3的上下端面横向焊接钢筋23，钢筋23通过混凝土与抗震层一体成型，土木工程抗震结构均匀设置于抗震层内。采用钢筋焊接较其它的连接方式能更好在横向传递震动最大限度发挥抗震结构的抗震效果从而取得更好的房屋抗震效果。
或采用上连接板4和下连接板3为钢结构，上连接板4和下连接板3一侧或上连接板4和下连接板3的上下端面纵向焊接钢筋23，钢筋23通过混凝土与抗震层一体成型，土木工程抗震结构均匀设置于抗震层内。采用钢筋焊接较其它的连接方式能更好在纵向传递震动最大限度发挥抗震结构的抗震效果从而取得更好的房屋抗震效果。当然也可采用横向或纵向钢筋结合的方式。将所述土木工程抗震结构安装于屋内非承重墙内，将土木工程抗震结构与钢筋焊接，钢筋与非承重墙一体成型，在不影响室内墙体结构力学性能的基础上最大限度提高屋内墙体的抗震性能，进而提高整个房屋的抗震性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种土木工程抗震结构，其特征在于：包括减震筒，减震筒上部一体成型有上连接板，减震筒下部一体成型有下连接板，减震筒内钢板和橡胶板交错设置，减震筒中心部通过穿孔贯穿设置铅芯棒，所述钢板为椭圆形中空减震钢板，椭圆形中空减震钢板内间隔设置有弹性柱体，弹性柱体包括橡胶弹性部，橡胶弹性部连接金属部，金属部焊接于中空减震钢板上下端，所述上连接板和下连接板之间设置第一中空抗震钢条，第一中空抗震钢条上端设有第一滑动球体，第一滑动球体设置于第一滑槽内，第一滑槽对称设置于上连接板和下连接板内，上连接板和下连接板之间设置第二中空抗震钢条，第二中空抗震钢条上端设有第二滑动球体，第二滑动球体设置于第二滑槽内，第二滑槽对称设置于上连接板和下连接板内。
2.根据权利要求1所述的土木工程抗震结构，其特征在于：所述铅芯棒的截面为正八边形，铅芯棒包括芯体，设置在芯体一端的上端部和设置在芯体另一端的下端部，上端部和下端部之间固定设置钢丝弹簧，钢丝弹簧沿上端面和下端面边缘设置。
3.根据权利要求1所述的土木工程抗震结构，其特征在于：所述上连接板和下连接板上分别设置至少四个均匀环绕在铅芯棒四周的定位球，上连接板和下连接板上的定位球上下相互对置，且两个相对置的定位球通过贯穿减震筒的定位弹簧连接,上连接板和下连接板均设螺孔。
4.根据权利要求1所述的土木工程抗震结构，其特征在于：所述上连接板的上表面和下连接板的下表面以及减震筒外表面均设置有橡胶外壳，橡胶外壳上设置防滑螺纹。
5.一种采用权利要求1中土木工程抗震结构进行抗震的方法，其特征在于：将所述土木工程抗震结构设置于房屋内。
6.根据权利要求5所述的土木工程抗震结构进行抗震的方法，其特征在于：所述房屋底部通过抗震层与地基相连，上连接板和下连接板为钢结构，上连接板和下连接板一侧或上连接板和下连接板的上下端面横向焊接钢筋，钢筋通过混凝土与抗震层一体成型，土木工程抗震结构均匀设置于抗震层内。
7.根据权利要求5所述的土木工程抗震结构进行抗震的方法，其特征在于：所述房屋底部通过抗震层与地基相连，上连接板和下连接板为钢结构，上连接板和下连接板一侧或上连接板和下连接板的上下端面纵向焊接钢筋，钢筋通过混凝土与抗震层一体成型，土木工程抗震结构均匀设置于抗震层内。
8.根据权利要求5所述的土木工程抗震结构进行抗震的方法，其特征在于：将所述土木工程抗震结构安装于屋内非承重墙内，将土木工程抗震结构与钢筋焊接，钢筋与非承重墙一体成型。
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