CN111058490B - 一种具有基部减震结构的建筑 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种具有基部减震结构的建筑，包括建筑主体、设置在建筑主体下方的减震支承、设置在减震支承下方的承载基座、均匀设置于承载基座下方的隔震装置、设置在隔震装置下的地基台以及设置在减震支承间的减震杆，所述建筑主体由竖直设置的立柱和水平设置的横梁组成带转角的框架结构，建筑主体的转角处不设置立柱；所述减震支承包括每间隔一个立柱且由立柱处延伸下来的垂直柱、由未设置垂直柱处的立柱向下方左右两侧倾斜延伸的第一斜支撑柱以及靠近建筑主体转角处的垂直柱顶部延伸到减震支承转角处底部的第二斜支撑柱。本发明解决了建筑物基部对地震带来的剪切破坏抵抗能力较差、减震效果不佳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑消能减震技术领域。具体涉及一种具有基部减震结构的建筑。
背景技术
传统的抗震方法是房屋上部结构和基础牢牢地连接在一起，地震时，地面运动能量经过基础输入到房屋结构，致使房屋结构发生振动、变形，甚至倒塌。为此，“消能减震”的基本思想是使基础和上部房屋结构分离，隔离地震能量向建筑物的输入。实现地地震时地动而建筑物基本不动，达到保证建筑物安全的目的。
在各种建筑物中，地震的横向和纵向破坏力会从地基向建筑物输入，对建筑进行破坏，现有的建筑在建造时，建筑的基部通常由竖直设置的支承柱进行承重支承，地震中的横波产生的是水平剪切力是建筑破坏的主要原因之一，由于建筑基部通常采用竖直支柱，建筑的抗水平剪切力能力较弱，消能减震效果不佳。
中国专利申请201610851006.9，记载了一种“消能减震空心楼盖结构体系”，其涉及到的消能减震方案核心是来设置由柱间支撑和阻尼单元组成的耗能减震单元来进行减震，但其建筑基部支承柱是竖直设置，仅通过阻尼单元进行水平方向抵抗剪切力的实施方式减震效果不佳，建筑基部与上部建筑面积相同且缺少抗水平剪切力的建筑结构，抗震效果较差。
发明内容
为了解决现有技术中建筑物基部对地震带来的的剪切破坏抵抗能力较差、减震效果不佳的问题，本发明提出一种具有基部减震结构的建筑。
一种具有基部减震结构的建筑，包括建筑主体、设置在建筑主体下方的减震支承、设置在减震支承下方的承载基座、均匀设置于承载基座下方的隔震装置、设置在隔震装置下的地基台以及设置在减震支承间的减震杆，所述建筑主体由竖直设置的立柱和水平设置的横梁组成带转角的框架结构，建筑主体的转角处不设置立柱；
所述减震支承包括每间隔一个立柱且由立柱处延伸下来的垂直柱、由未设置垂直柱处的立柱向下方左右两侧倾斜延伸的第一斜支撑柱以及靠近建筑主体转角处的垂直柱顶部延伸到减震支承转角处底部的第二斜支撑柱；
所述靠近建筑主体每个转角处的两个立柱下方的两个第一斜支撑柱的下端交汇构成夹角为减震支承的转角。
进一步地，所述减震支承转角处的第一斜支撑柱和第二斜支撑柱的下端在减震支承底部交汇为一点，垂直柱和相邻两边的第一斜支撑柱下端在减震支承底部交汇为一点。
进一步地，所述减震杆分别平行于第一斜支撑柱和第二斜支撑柱设置。
进一步地，所述第一斜支撑柱和第二斜支撑柱的顶点分别与立柱的交汇点所在的水平方向上、减震杆（6）顶部、垂直柱和第一斜支撑柱的下端所在的水平方向上均设置有贯穿垂直柱、第一斜支撑柱和第二斜支撑柱的横向加固梁。
进一步地，所述减震支承转角处的两个第一斜支撑柱之间设置有和横向加固梁连接的连接梁。
进一步地，所述建筑主体转角处设置有斜拉杆，所述斜拉杆两端连接靠近建筑主体转角处的两个立柱，建筑主体的立柱下端向下贯穿水平设置的横梁中最下部的横梁。
进一步地，所述隔震装置是由耗能性好的橡胶制成的橡胶柱，隔震装置上下两端均通过法兰和螺栓分别与承载基座和地基台固定连接。
进一步地，所述隔震装置有多个，每个隔震装置与正上方的垂直柱和相邻两边的第一斜支撑柱下端交汇处、减震支承转角处第一斜支撑柱和第二斜支撑柱交汇处上下相对应。
进一步地，所述承载基座为环形的框体。
进一步地，所述地基台为底部均布有支柱的面积大于承载基座的环形框体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出一种具有基部减震结构的建筑，通过建筑主体下方设置的减震支承结构，减震支承中的垂直柱、第一斜支撑柱和第二斜支撑柱对建筑主体进行较为全面的支承，其中第一斜支撑柱和第二斜支撑柱对立柱的承重进行分散，且地震时提高了水平方向上的抗剪切能力，且第一斜支撑柱和第二斜支撑柱在转角处交汇为一点，减震支承整体相对于上部建筑来说具有更大的支承面积，应对地震时建筑基部更加稳定。
通过设置的隔震装置，将由地基传来的地震破坏力进行隔离，且隔震装置的设置与第一斜支撑柱、第二斜支撑柱、垂直柱之间的交汇点相对应，使减震支承对建筑主体的支承更加稳定；通过减震杆的设置，减震杆通过自身存在阻尼进一步削弱了地震对建筑物的冲击和破坏。
附图说明
图1是本发明一种具有基部减震结构的建筑整体结构示意图。
图2是本发明一种具有基部减震结构的建筑的正视图。
图3是本发明一种具有基部减震结构的建筑的俯视图。
图4是本发明一种具有基部减震结构的减震支承部分结构示意图。
图5是本发明一种具有基部减震结构的隔震装置及地基台结构示意图。
附图标号为：1为建筑主体，2为减震支承，3为承载基座，4为隔震装置，5为地基台，6为减震杆，7为立柱，8为垂直柱，9为第一斜支撑柱，10为第二斜支撑柱，11为横向加固梁，12为连接梁，13为斜拉杆，14为横梁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释说明：
如图1~5所示，一种具有基部减震结构的建筑，包括建筑主体1、设置在建筑主体1下方的减震支承2、设置在减震支承2下方的承载基座3、均匀设置于承载基座3下方的隔震装置4、设置在隔震装置4下的地基台5以及设置在减震支承2间的减震杆6，所述建筑主体1由竖直设置的立柱7和水平设置的横梁14组成带转角的框架结构，建筑主体1的转角处不设置立柱7；
所述减震支承2包括每间隔一个立柱7且由立柱7处延伸下来的垂直柱8、由未设置垂直柱8处的立柱7向下方左右两侧倾斜延伸的第一斜支撑柱9以及靠近建筑主体1转角处的垂直柱8顶部延伸到减震支承2转角处底部的第二斜支撑柱10；所述靠近建筑主体1每个转角处的两个立柱7下方的两个第一斜支撑柱9的下端交汇构成夹角为减震支承2的转角。在此种结构的设置之下，当地震时，依次通过三种措施进行减震：隔震装置4对地震产生的能量进行隔离减弱、减震支承2对建筑主体1进行稳固支承并提供高强度的抵抗水平剪切力的能力、减震杆6通过自身的阻尼对建筑物基部进行进一步的消能减震。
具体的，所述减震支承2转角处的第一斜支撑柱9和第二斜支撑柱10的下端在减震支承2底部交汇为一点，垂直柱8和相邻两边的第一斜支撑柱9下端在减震支承2底部交汇为一点。在减震支承2中，转角处底部由两根第一斜支撑柱9和两根第二斜支撑柱10交汇，形成角度不同的两个“V”字形向外倾斜的支脚，相对于承载建筑主体1载荷的立柱7来说形成了更大的支承面积，且两个“V”字形支脚之间形为稳定的三角形，增加了减震支承2的结构强度，能抵抗较大的剪切力。
所述减震杆6分别平行于第一斜支撑柱9和第二斜支撑柱10设置。通过平行于第一斜支撑柱9和第二斜支撑柱10设置的减震杆6，增强了建筑物基部的整体减振能力，通过减震杆6自身的阻尼，对地震产生的横向和纵向破坏力进行缓冲；所述隔震装置4是由耗能性好的橡胶制成的橡胶柱，隔震装置4上下两端均通过法兰和螺栓分别与承载基座3和地基台5固定连接。所述隔震装置4有多个，每个隔震装置4与正上方的垂直柱8和相邻两边的第一斜支撑柱9下端交汇处、减震支承2转角处第一斜支撑柱9和第二斜支撑柱10交汇处上下相对应。通过隔震装置4的设置，将由地基传来的地震破坏力进行隔离。所述承载基座3为环形的框体。所述地基台5为底部均布有支柱的面积大于承载基座3的环形框体。
所述第一斜支撑柱9和第二斜支撑柱10的顶点分别与立柱的交汇点所在的水平方向上、、减震杆（6）顶部、垂直柱8和第一斜支撑柱9的下端所在的水平方向上均设置有贯穿垂直柱8、第一斜支撑柱9和第二斜支撑柱10的横向加固梁11。所述减震支承2转角处的两个第一斜支撑柱9之间设置有和横向加固梁11连接的连接梁12。所述建筑主体1转角处设置有斜拉杆13，所述斜拉杆13两端连接靠近建筑主体1转角处的两个立柱7，建筑主体1的立柱7下端向下贯穿水平设置的横梁14中最下部的横梁14。连接梁12、第一斜支撑柱9以及第二斜支撑柱10在减震支承2转角处形成稳固的三角形连接，增加了减震支承2的强度和抗震能力；斜拉杆13的设置稳固了建筑主体1转角处的结构强度。
在实际运用过程中，通过建筑主体1下方设置的减震支承2，减震支承2中的垂直柱8、第一斜支撑柱9和第二斜支撑柱10对建筑主体1进行较为全面的支承，其中第一斜支撑柱9和第二斜支撑柱10对立柱7的承重进行分散，且地震时提高了水平方向上的抗剪切能力，且第一斜支撑柱9和第二斜支撑柱10在转角处交汇为一点，减震支承2整体相对于建筑主体1来说具有更大的支承面积，应对地震时建筑基部更加稳定。
通过设置的隔震装置4，将由地基传来的地震破坏力进行隔离，且隔震装置4的设置与第一斜支撑柱9、第二斜支撑柱10、垂直柱8之间的交汇点相对应，使减震支承2对建筑主体1的支承更加稳定；通过减震杆6的设置，减震杆6通过自身存在的阻尼进一步削弱了地震对建筑物的冲击和破坏。总体上保证了建筑物抵抗地震的能力，一定程度上保障了生命和财产安全。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (9)
1.一种具有基部减震结构的建筑，其特征在于，包括建筑主体（1）、设置在建筑主体（1）下方的减震支承（2）、设置在减震支承（2）下方的承载基座（3）、均匀设置于承载基座（3）下方的隔震装置（4）、设置在隔震装置（4）下的地基台（5）以及设置在减震支承（2）间的减震杆（6），所述建筑主体（1）由竖直设置的立柱（7）和水平设置的横梁（14）组成带转角的框架结构，建筑主体（1）的转角处不设置立柱（7）；
所述减震支承（2）包括每间隔一个立柱（7）且由立柱（7）处延伸下来的垂直柱（8）、由未设置垂直柱（8）处的立柱（7）向下方左右两侧倾斜延伸的第一斜支撑柱（9）以及靠近建筑主体（1）转角处的垂直柱（8）顶部延伸到减震支承（2）转角处底部的第二斜支撑柱（10）；
所述靠近建筑主体（1）每个转角处的两个立柱（7）下方的两个第一斜支撑柱（9）的下端交汇构成夹角为减震支承（2）的转角；
所述建筑主体（1）转角处设置有斜拉杆（13），所述斜拉杆（13）两端连接靠近建筑主体（1）转角处的两个立柱（7），建筑主体（1）的立柱（7）下端向下贯穿水平设置的横梁（14）中最下部的横梁（14）。
2.根据权利要求1所述的一种具有基部减震结构的建筑，其特征在于，所述减震支承（2）转角处的第一斜支撑柱（9）和第二斜支撑柱（10）的下端在减震支承（2）底部交汇为一点，垂直柱（8）和相邻两边的第一斜支撑柱（9）下端在减震支承（2）底部交汇为一点。
3.根据权利要求1所述的一种具有基部减震结构的建筑，其特征在于，所述减震杆（6）分别平行于第一斜支撑柱（9）和第二斜支撑柱（10）设置。
4.根据权利要求1所述的一种具有基部减震结构的建筑，其特征在于，所述第一斜支撑柱（9）和第二斜支撑柱（10）的顶点分别与立柱（7）的交汇点所在的水平方向上、减震杆（6）顶部、垂直柱（8）和第一斜支撑柱（9）的下端所在的水平方向上均设置有贯穿垂直柱（8）、第一斜支撑柱（9）和第二斜支撑柱（10）的横向加固梁（11）。
5.根据权利要求4所述的一种具有基部减震结构的建筑，其特征在于，所述减震支承（2）转角处的两个第一斜支撑柱（9）之间设置有和横向加固梁（11）连接的连接梁（12）。
6.根据权利要求1所述的一种具有基部减震结构的建筑，其特征在于，所述隔震装置（4）是由耗能性好的橡胶制成的橡胶柱，隔震装置（4）上下两端均通过法兰和螺栓分别与承载基座（3）和地基台（5）固定连接。
7.根据权利要求2所述的一种具有基部减震结构的建筑，其特征在于，所述隔震装置（4）有多个，每个隔震装置（4）与正上方的垂直柱（8）和相邻两边的第一斜支撑柱（9）下端交汇处、减震支承（2）转角处第一斜支撑柱（9）和第二斜支撑柱（10）交汇处上下相对应。
8.根据权利要求1所述的一种具有基部减震结构的建筑，其特征在于，所述承载基座（3）为环形的框体。
9.根据权利要求1所述的一种具有基部减震结构的建筑，其特征在于，所述地基台（5）为底部均布有支柱的面积大于承载基座（3）的环形框体。
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