CN113089463A - 一种具有抗震功能的建筑承重柱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗震功能的建筑承重柱，属于抗震承重柱领域，一种具有抗震功能的建筑承重柱，本方案一方面利用抗震承重柱内的减震球所组成的管形结构对路面上行驶车辆造成的震动进行减震，其中减震球内开设的弹性空腔会大幅增加减震球的减震能力，在抗震承重柱因外力作用下破损时，上述管形结构也会随之崩溃并将多个纠缠管拉断，释放出中空腔内存储的空气，促进气凝型胶凝材料，起到临时制成的作用，避免路面发生过量形变，给与维护人员足够的维护和修理时间，可以实现大幅降低高架桥上行驶车辆所产生的周期性震动对高架桥承重柱的损耗，不易造成承重柱出现结构性破坏，不易对高架桥整体的安全造成威胁。

Description

一种具有抗震功能的建筑承重柱
技术领域
本发明涉及抗震承重柱领域，更具体地说，涉及一种具有抗震功能的建筑承重柱。
背景技术
承重结构，是指直接将本身自重与各种外加作用力系统地传递给基础地基的主要结构构件和其连接接点，包括承重墙体、立杆、框架柱、支墩、楼板、梁、屋架、悬索等，而承重柱则是众多承重结构的一种，起着主体承重的作用。
随着地面交通的发展，道路拥堵早已成为城市交通发展的重要阻碍，为此，高架桥等立体式交通设施逐渐出现在人们的眼前，其中高架桥自身因为空间有效利用率高而广受城市交通基础建设的好评，高架桥的建设可以大幅降低所在区域的城市交通压力，增加城市居民的出行效率，降低地面交通的拥堵程度，因此在城市基础交通规划逐渐出现越来越多的高架桥等立体交通设施的影子。
相较于其他的高空建筑，高架桥的承重柱除了要承接桥面之外，在高架桥通车后，车辆行驶的过程中还会周期性造成震动，会对高架桥的承重柱造成损耗，严重时，甚至造成承重柱出现结构性破坏，对高架桥整体的安全造成严重的威胁。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有抗震功能的建筑承重柱，可以实现大幅降低高架桥上行驶车辆所产生的周期性震动对高架桥承重柱的损耗，不易造成承重柱出现结构性破坏，不易对高架桥整体的安全造成威胁。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种具有抗震功能的建筑承重柱，包括立柱墩，所述立柱墩的上侧设有路面，所述立柱墩与路面之间固定连接有一对抗震承重柱，所述抗震承重柱包括胶质体，所述胶质体选用高致密的弹性橡胶制成，所述胶质体内开凿有填充腔，所述填充腔内填充有多个减震球，所述减震球选用具有高度记忆性能的金属，所述减震球在填充腔内呈均匀地单层分布，多个减震球在填充腔内组合形成管状结构，所述胶质体内开凿有多个弹性空腔，多个所述弹性空腔内在减震球内均匀分布，所述减震球的外端固定连接有多个纠缠管，多个所述纠缠管呈三维螺旋状，相邻所述纠缠管之间相互纠缠在一起，所述纠缠管远离减震球的一端贯穿填充腔的内壁并与胶质体固定连接，可以实现大幅降低高架桥上行驶车辆所产生的周期性震动对高架桥承重柱的损耗，不易造成承重柱出现结构性破坏，不易对高架桥整体的安全造成威胁。
进一步的，所述填充腔的内壁上固定连接有与自身相匹配的强化网，所述纠缠管贯穿强化网并与胶质体固定连接，可以通过强化网增加胶质体整体的强度，使得胶质体不易在外力作用下发生贯穿性撕裂，不易造成胶质体内装填的结构外泄，不易造成抗震承重柱整体的抗震和承重能力失效。
进一步的，所述胶质体内填充有气硬性胶凝材料，优选为流体状的水玻璃，在抗震承重柱承受过大压力造成纠缠管碎裂时，抗震承重柱整体无法再完成承重和减震的功能，此时纠缠管碎裂索释放出来的空气会使的水玻璃快速硬化，增加抗震承重柱整体的强度，使得抗震承重柱具有承重能力，给维护人员提供足够的时间记性维护。
进一步的，所述纠缠管包括三维螺旋管，所述三维螺旋管内开有中空腔，增加纠缠管的弹性，使得纠缠管不易在压力作用下撕裂。
进一步的，所述中空腔内填充有标准大气压的空气，在减震球被压碎后，纠缠管也极易在外力拉扯下断裂，其内部填充得空气外逸，促使气硬性胶凝材料硬化。
进一步的，所述胶质体内壁上开凿有多个(408)，多个所述预制槽在填充腔内壁上不均匀分布，在减震球破损，抗震承重柱整体无法起到减震作用的情况下，车辆形成的震动极易撕裂胶质体，使得外界空气渗入填充腔内，加速填充腔内填充的气凝型胶凝材料固化，在上述过程中，纠缠管会为气凝型凝胶材料凝固提供柔性固件，不会造成过多的气凝型胶凝材料的外溢，不易影响固化成型的气凝型胶凝材料的承重效果。
进一步的，所述气凝型胶凝材料内掺有少量有色颜料，所述颜色颜料优选为红色荧光颜料，在抗震承重柱破坏后外溢的气凝型胶凝材料会带同颜料流出，方便维护人员及时发现破坏的抗震承重柱，及时对抗震承重柱进行更换和维护。
进一步的，所述立柱墩的上端固定连接缓冲柱，所述缓冲柱插设在抗震承重柱中间，在抗震承重柱破裂后，气凝型胶凝材料凝固前，缓冲柱可以作为临时承重的结构进行承重，不易造成路面出现过量形变，便于后续对路面和抗震承重柱的维护和更换。
进一步的，所述缓冲柱选用高强度充气混凝土，在保证缓冲柱强度的同时，增一定的抗震能力。
进一步的，所述胶质体上开凿有缺口槽，所述缺口槽完整切断胶质体，方便对抗震承重柱的整体维护和更换。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本方案一方面利用抗震承重柱内的减震球所组成的管形结构对路面上行驶车辆造成的震动进行减震，其中减震球内开设的弹性空腔会大幅增加减震球的减震能力。
另一方面，在抗震承重柱因外力作用下破损时，上述管形结构也会随之崩溃并将多个纠缠管拉断，释放出中空腔内存储的空气，促进气凝型胶凝材料，起到临时制成的作用，避免路面发生过量形变，给与维护人员足够的维护和修理时间。
同时设置了缓冲柱弥补了气凝型胶凝材料凝固过程可能出现的强度不够的现象，使得路面可以更加平稳的度过维护期。
可以实现大幅降低高架桥上行驶车辆所产生的周期性震动对高架桥承重柱的损耗，不易造成承重柱出现结构性破坏，不易对高架桥整体的安全造成威胁。
附图说明
图1为本发明的具有抗震功能的建筑承重柱装配时的结构示意图；
图2为本发明的具有抗震功能的建筑承重柱装配时的正面剖视图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明的承重柱的结构示意图；
图5为本发明的减震球的结构示意图；
图6为本发明的纠缠管的结构示意图。
图中标号说明：
1立柱墩、2路面、3缓冲柱、4抗震承重柱、401胶质体、402填充腔、403强化网、404减震球、405纠缠管、406弹性空腔、407缺口槽、408预制槽、5三维螺旋管、6中空腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-5，一种具有抗震功能的建筑承重柱，包括立柱墩1，立柱墩1的上侧设有路面2，立柱墩1与路面2之间固定连接有一对抗震承重柱4，抗震承重柱4包括胶质体401，胶质体401选用高致密的弹性橡胶制成，自身可以在外力作用下出现相较于自身体积的小百分比的弹性形变，胶质体401内开凿有填充腔402，填充腔402内填充有多个减震球404，减震球404选用具有高度记忆性能的金属，减震球404在填充腔402内呈均匀地单层分布，多个减震球404在填充腔402内组合形成管状结构，胶质体401内开凿有多个弹性空腔406，多个弹性空腔406内在减震球404内均匀分布，减震球404的外端固定连接有多个纠缠管405，多个纠缠管405呈三维螺旋状，相邻纠缠管405之间相互纠缠在一起，纠缠管405远离减震球404的一端贯穿填充腔402的内壁并与胶质体401固定连接。
在本方案的高架桥正常工作时，路面2上行驶的车辆在运行的过程中产生周期性的震动，这些震动会沿着路面2的表面传递到抗震承重柱4和立柱墩1处，而上述震动在传输到抗震承重柱4内时，减震球404在传递震动的过程中，会对通过自身形变来大幅降低震动的强度，特别的，减震球404内部索开凿的多个弹性空腔406的尺寸均为微米结构，而在说明书附图图5中，为了展示弹性空腔406在纠缠管405内部的相对位置，并没有严格按照尺寸比例对纠缠管405和弹性空腔406进行作图，本领域技术人员可以通过现有技术对抗震承重柱4整体进行生产和组装使用，其中由于减震球404自身因为纠缠管405的牵扯作用，不会在填充腔402内发生较大的相对位移，即多个填充腔402所组成的筒形结构不易崩溃，不易造成抗震承重柱4的整体结构崩溃，不易造成抗震承重柱4损失承重能力，而相邻的纠缠管405相互牵扯在一起则会增加单个纠缠管405的抗拉扯能力，不易在外力作用发生单个纠缠管405扯断，不易造成多个减震球404的结构崩溃。
可以实现大幅降低高架桥上行驶车辆所产生的周期性震动对高架桥承重柱的损耗，不易造成承重柱出现结构性破坏，不易对高架桥整体的安全造成威胁。
请参阅图2-3，填充腔402的内壁上固定连接有与自身相匹配的强化网403，纠缠管405贯穿强化网403并与胶质体401固定连接，可以通过强化网403增加胶质体401整体的强度，使得胶质体401不易在外力作用下发生贯穿性撕裂，不易造成胶质体401内装填的结构外泄，不易造成抗震承重柱4整体的抗震和承重能力失效，胶质体401内填充有气硬性胶凝材料，优选为流体状的水玻璃，在抗震承重柱4承受过大压力造成纠缠管405碎裂时，抗震承重柱4整体无法再完成承重和减震的功能，此时纠缠管405碎裂索释放出来的空气会使的水玻璃快速硬化，增加抗震承重柱4整体的强度，使得抗震承重柱4具有承重能力，给维护人员提供足够的时间记性维护，弹性空腔406是减震球404在熔铸过程中，在浆料导入成型模具前，注入大量的高能微泡形成的，高能微泡所填充的便是经过干燥处理的空气，用于在减震球404碎裂时固化气硬性胶凝材料，纠缠管405包括三维螺旋管5，三维螺旋管5内开有中空腔6，增加纠缠管405的弹性，使得纠缠管405不易在压力作用下撕裂，中空腔6内填充有标准大气压的空气，在减震球404被压碎后，纠缠管405也极易在外力拉扯下断裂，其内部填充得空气外逸，促使气硬性胶凝材料硬化，胶质体401内壁上开凿有多个(408，多个预制槽408在填充腔402内壁上不均匀分布，在减震球404破损，抗震承重柱4整体无法起到减震作用的情况下，车辆形成的震动极易撕裂胶质体401，使得外界空气渗入填充腔402内，加速填充腔402内填充的气凝型胶凝材料固化，在上述过程中，纠缠管405会为气凝型凝胶材料凝固提供柔性固件，不会造成过多的气凝型胶凝材料的外溢，不易影响固化成型的气凝型胶凝材料的承重效果。
请参阅图4和图6，气凝型胶凝材料内掺有少量有色颜料，颜色颜料优选为红色荧光颜料，在抗震承重柱4破坏后外溢的气凝型胶凝材料会带同颜料流出，方便维护人员及时发现破坏的抗震承重柱4，及时对抗震承重柱4进行更换和维护，特别的，车辆行驶过程中产生的震动会使得颜料不易在气凝型胶凝材料内沉积，立柱墩1的上端固定连接缓冲柱3，缓冲柱3插设在抗震承重柱4中间，在抗震承重柱4破裂后，气凝型胶凝材料凝固前，缓冲柱3可以作为临时承重的结构进行承重，不易造成路面2出现过量形变，便于后续对路面2和抗震承重柱4的维护和更换，另外，缓冲柱3与路面2的具体距离不超过2cm，图2中路面2与缓冲柱3的结构也仅供展示，并未代表相对比例，缓冲柱3选用高强度充气混凝土，在保证缓冲柱3强度的同时，增一定的抗震能力，胶质体401上开凿有缺口槽407，缺口槽407完整切断胶质体401，方便对抗震承重柱4的整体维护和更换，特别的在更护过程中需对路面2道路进行行驶封锁，并利用千斤顶将路面2顶起。
一方面，利用抗震承重柱4内的减震球404所组成的管形结构对路面2上行驶车辆造成的震动进行减震，其中减震球404内开设的弹性空腔406会大幅增加减震球404的减震能力，另一方面，在抗震承重柱4因外力作用下破损时，上述管形结构也会随之崩溃并将多个纠缠管405拉断，释放出中空腔6内存储的空气，促进气凝型胶凝材料，起到临时制成的作用，避免路面2发生过量形变，给与维护人员足够的维护和修理时间。
同时设置了缓冲柱3弥补了气凝型胶凝材料凝固过程可能出现的强度不够的现象，使得路面2可以更加平稳的度过维护期。
可以实现大幅降低高架桥上行驶车辆所产生的周期性震动对高架桥承重柱的损耗，不易造成承重柱出现结构性破坏，不易对高架桥整体的安全造成威胁。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有抗震功能的建筑承重柱，包括立柱墩(1)，所述立柱墩(1)的上侧设有路面(2)，所述立柱墩(1)与路面(2)之间固定连接有一对抗震承重柱(4)，其特征在于：所述抗震承重柱(4)包括胶质体(401)，所述胶质体(401)选用高致密的弹性橡胶制成，所述胶质体(401)内开凿有填充腔(402)，所述填充腔(402)内填充有多个减震球(404)，所述减震球(404)选用具有高度记忆性能的金属，所述减震球(404)在填充腔(402)内呈均匀地单层分布，多个减震球(404)在填充腔(402)内组合形成管状结构，所述胶质体(401)内开凿有多个弹性空腔(406)，多个所述弹性空腔(406)内在减震球(404)内均匀分布，所述减震球(404)的外端固定连接有多个纠缠管(405)，多个所述纠缠管(405)呈三维螺旋状，相邻所述纠缠管(405)之间相互纠缠在一起，所述纠缠管(405)远离减震球(404)的一端贯穿填充腔(402)的内壁并与胶质体(401)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗震功能的建筑承重柱，其特征在于：所述填充腔(402)的内壁上固定连接有与自身相匹配的强化网(403)，所述纠缠管(405)贯穿强化网(403)并与胶质体(401)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗震功能的建筑承重柱，其特征在于：所述胶质体(401)内填充有气硬性胶凝材料，优选为流体状的水玻璃。
4.根据权利要求1所述的一种具有抗震功能的建筑承重柱，其特征在于：所述纠缠管(405)包括三维螺旋管(5)，所述三维螺旋管(5)内开有中空腔(6)。
5.根据权利要求4所述的一种具有抗震功能的建筑承重柱，其特征在于：所述中空腔(6)内填充有标准大气压的空气。
6.根据权利要求1所述的一种具有抗震功能的建筑承重柱，其特征在于：所述胶质体(401)内壁上开凿有多个(408)，多个所述预制槽(408)在填充腔(402)内壁上不均匀分布。
7.根据权利要求3所述的一种具有抗震功能的建筑承重柱，其特征在于：所述气凝型胶凝材料内掺有少量有色颜料，所述颜色颜料优选为红色荧光颜料。
8.根据权利要求1所述的一种具有抗震功能的建筑承重柱，其特征在于：所述立柱墩(1)的上端固定连接缓冲柱(3)，所述缓冲柱(3)插设在抗震承重柱(4)中间。
9.根据权利要求8所述的一种具有抗震功能的建筑承重柱，其特征在于：所述缓冲柱(3)选用高强度充气混凝土。
10.根据权利要求1所述的一种具有抗震功能的建筑承重柱，其特征在于：所述胶质体(401)上开凿有缺口槽(407)，所述缺口槽(407)完整切断胶质体(401)。
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