CN114411697A - 一种用于建筑防震的高强度结构及防震方法 - Google Patents

一种用于建筑防震的高强度结构及防震方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于建筑防震的高强度结构及防震方法，包括桩体，所述桩体顶端固定连接有加固板。本发明通过将承台放置于加固板顶面，此时基体顶面的反作用力推动底架上移，由于卡槽对卡块的限定，底架利用支杆推动压环上移的同时对弹性件进行挤压，利用弹性件的弹力吸收竖直方向的压力，通过弹性件的弹力，能够消除桩体在竖直方向的震动；连接杆在底架靠近滑环底部的过程中转动，连接杆顶端利用转环在第二弯杆表面转动，连接杆底端利用转块在两个限位板之间转动的同时利用转块在限位板的条槽内部滑动，转块在滑动过程中对内侧的橡胶条进行拉伸，利用橡胶条再次吸收竖直方向的力，进一步减小桩体在竖直方向的震动。

Description

一种用于建筑防震的高强度结构及防震方法
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种用于建筑防震的高强度结构及防震方法。
背景技术
近几年我国的地震高发，国家对于建筑物的抗震要求进行了提高，现今建设的新建筑物基本都具有良好的抗震效果，提高人们的居住安全程度。但是，对于在此之前建设的建筑物，其抗震效果差，居住安全性极低。
建筑桩一般包括桩头、桩基和桩承台，为实现抗震，一般在桩基和桩承台之间设置抗震垫，使其能够吸收地震波的能量，但这些抗震垫往往只能对地震纵波产生一定程度的缓冲作用，抗震效果较差。
因此，发明一种用于建筑防震的高强度结构及防震方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于建筑防震的高强度结构及防震方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于建筑防震的高强度结构，包括桩体，所述桩体表面等距排列设置有多个卡槽；所述桩体上套接有滑环，所述滑环的内侧面设置有多个卡块，所述滑环通过卡块与桩体表面的所述卡槽滑动连接；
所述滑环上贯穿设置有支杆，所述滑环的底部设置有底架，所述底架环套于所述桩体的表面，所述底架通过活动槽滑动连接于所述支杆的底端；
所述桩体的顶端固定连接有加固板，所述加固板的底面设有滑槽；所述支杆的顶端固定连接有压环，所述压环的底部连接于所述支杆，所述压环顶部通过转架与所述滑槽滑动连接。
进一步的，所述压环的顶面设置有多个第一弯槽，所述加固板的底面设有多个滑槽，所述多个滑槽于所述加固板的底面呈环形等距排列，且第一弯槽与滑槽一一对应，所述转架的两端分别连接所述滑槽和所述第一弯槽；
所述第一弯槽内设有第一弯杆，所述转架通过滑动套接于所述第一弯杆表面，与所述第一弯槽滑动连接。
进一步的，所述滑环外侧面环形等距设置有多个第二弯槽，所述多个第二弯槽与所述多个第一弯槽一一对应；所述第二弯槽内部设置有第二弯杆，所述第二弯杆的两端分别与第二弯槽内相对的两侧壁固定连接，所述第二弯杆上设有滑动装置。
进一步的，所述滑动装置包括多个转环，所述转环与第二弯杆活动连接；
所述滑动装置还包括两个弹性条，两个弹性条分别位于第二弯杆的两侧，且所述弹性条贯穿所述多个转环；所述多个转环通过弹性条连接；相邻的两个所述转环之间均设置有弹簧，所述弹簧套接于所述弹性条的表面。
进一步的，所述活动槽设有多个，所述支杆设有多个，多个所述支杆与多个所述活动槽一一对应，多个所述活动槽均匀等距排列于所述底架的表面；所述支杆的底端设置有限位片，所述支杆通过所述限位片与所述活动槽滑动连接；
所述滑环与所述底架之间设置有多个弹性件，所述弹性件套接于所述支杆的表面，所述弹性件的顶端与所述滑环的底面贴合。
进一步的，所述支杆贯穿所述滑环的位置处于相邻的两个第二弯槽的端部之间，所述活动槽呈弧形结构；
所述活动槽、第一弯槽以及第二弯槽的圆心均位于桩体的中心线上，且所述活动槽、第一弯槽以及第二弯槽的长度相等。
进一步的，所述底架设置有多个凸块，所述多个凸块与所述多个第二弯槽一一对应，所述凸块的顶面设置有放置槽，所述放置槽内设置有两个限位板，所述两个限位板的表面均设置有条槽，两个限位板之间设置有转块，所述转块的两端分别位于两个条槽内部，所述转块两端均通过橡胶条与条槽两端固定连接，所述转块通过连接杆与位于中部的所述转环固定连接。
本发明还提供了一种防震方法，所述防震方法基于如上任意一项所述的用于建筑防震的高强度结构实现，包括以下步骤：
步骤一、将桩体的底端依次穿过压环、滑环和底架的中心处，在桩体穿过滑环时，将桩体表面的卡槽与滑环内侧部的卡块对应卡接；
步骤二、在基体顶面开设凹槽，将桩体底部插接到基体内部，使底架的底部与基体的顶面贴合；将转架的顶端对应放置于加固板底面的滑槽内部，并继续按压桩体，通过基体对底架的反作用力推动底架在桩体表面上移，在支杆推动压环上移的同时，底架通过弹性件推动滑环一起上移，压环的上移使得转架顶端在滑槽表面滑动，滑环通过卡块滑动到卡槽的顶端；
步骤三、将承台放置于加固板的顶面，由于承台对加固板的压力使得桩体下移，此时基体推动底架上移，由于卡槽对卡块的限定，底架通过支杆推动压环上移对弹性件进行挤压，利用弹性件的弹力吸收竖直方向的压力；
步骤四、在底架靠近滑环底部的过程中使连接杆转动，连接杆的顶端通过转环在第二弯杆的表面转动，连接杆的底端通过转块在两个限位板之间转动；在连接杆转动的同时通过转块在限位板的条槽内部滑动，在转块滑动的过程中对内侧的橡胶条进行拉伸，利用橡胶条再次吸收竖直方向的力；
步骤五、将桩体插接在基体上时使底架转动，底架通过活动槽在支杆底端滑动，同时底架利用限位板、连接杆推动转环在第二弯杆表面滑动，基于基体顶面的凹槽从而对底架的位置进行调整，使整个桩体稳定的插接在基体顶部。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明中，将承台放置于加固板顶面时，基体顶面的反作用力推动底架上移，由于卡槽对卡块的限定，底架利用支杆推动压环上移的同时对弹性件进行挤压，利用弹性件的弹力吸收竖直方向的压力，通过弹性件的弹力，能够消除桩体在竖直方向的震动；连接杆在底架靠近滑环底部的过程中转动，连接杆顶端利用转环在第二弯杆表面转动，连接杆底端利用转块在两个限位板之间转动的同时利用转块在限位板的条槽内部滑动，转块在滑动过程中对内侧的橡胶条进行拉伸，利用橡胶条再次吸收竖直方向的力，进一步减小桩体在竖直方向的震动。
2、当水平震动作用在底架的凸块侧边上时，震动会导致整个底架在桩体表面转动，利用转环与第二弯杆的活动连接效果，方便底架在桩体表面转动；当侧边的转环与第二弯槽侧壁接触时，弹性条的弹力以及弹簧的弹力会作用在连接杆，利用连接杆消除作用在凸块侧边上的震动力度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例的用于建筑防震的高强度结构立体结构图一；
图2示出了本发明实施例的用于建筑防震的高强度结构立体结构图二；
图3示出了本发明实施例的图1中的A部分的结构放大图；
图中：1、桩体；2、加固板；3、卡槽；4、滑环；5、卡块；6、底架；7、活动槽；8、支杆；9、压环；10、转架；11、滑槽；12、第一弯槽；13、第一弯杆；14、第二弯槽；15、第二弯杆；16、转环；17、弹性条；18、弹簧；19、弹性件；20、放置槽；21、限位板；22、转块；23、橡胶条；24、连接杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。
本发明提供了一种用于建筑防震的高强度结构，如图1-2所示，包括桩体1，桩体1顶端固定连接有加固板2，桩体1表面等距排列设置有多个卡槽3，桩体1表面套接有滑环4，滑环4内侧面设置有多个卡块5，且滑环4通过卡块5与桩体1表面的卡槽3滑动连接，滑环4底部设置有底架6，底架6环套于桩体1表面，且底架6通过活动槽7滑动连接支杆8的底端，且支杆8贯穿滑环4，且支杆8顶端固定连接压环9底面，压环9顶部通过转架10与加固板2底面的滑槽11滑动连接。将桩体1底端依次穿过压环9、滑环4和底架6中心处，桩体1穿过滑环4时，将桩体1表面的卡槽3与滑环4内侧部的卡块5对应卡接，方便对整个防震结构进行快速组装，也方便将桩体1与防震结构快速分离，提高了桩体1的组装快捷性。
在图1和图2中，压环9顶面设置有多个第一弯槽12，多个滑槽11环形等距排列于加固板2底面，且第一弯槽12与滑槽11一一对应，转架10顶端处于滑槽11内部，转架10底端处于第一弯槽12内部，第一弯槽12内部设置有第一弯杆13，转架10底端滑动套接于第一弯杆13表面。当桩体1在基体顶部下移时，基体对底架6的反作用力通过支杆8传输到压环9底部，由于转架10顶端处于滑槽11内部，当压环9上移时，转架10底端在第一弯杆13表面转动，转架10顶端在滑槽11内部滑动，当转架10顶端与滑槽11外侧端对应接触后，加固板2利用滑槽11和转架10对压环9进行限定，压环9利用支杆8和底架6对桩体1进行限定，避免桩体1继续在基体顶部下移，保证桩体1在基体顶部的稳定性。
将桩体1于基体顶部进行安装和拆除时，桩体1不可避免的会在基体顶部转动，桩体1转动进而利用滑槽11推动转架10底端在第一弯杆13表面滑动，利用第一弯槽12方便桩体1摆动转动，通过桩体1摆动转动，提高了桩体1插接安装和拆除的快捷性。
在图1-图3中，滑环4外侧面环形等距设置有多个，第二弯槽14与第一弯槽12一一对应，且第二弯槽14内部设置有第二弯杆15，第二弯杆15两端分别与第二弯槽14两侧壁固定连接，第二弯杆15表面套接有滑动装置，滑动装置包括多个转环16，转环16与第二弯杆15活动连接。滑动装置还包括两个弹性条17，弹性条17贯穿多个转环16，且多个转环16利用弹性条17限定连接，两个弹性条17分别处于第二弯杆15两侧，相邻两个转环16之间均设置有弹簧18，弹簧18套接于弹性条17表面。当底架6通过限位板21、转块22和连接杆24带动中部的转环16在第二弯杆15表面滑动时，中部的转环16在滑动过程中利用弹簧18和弹性条17拉动其余的转环16同步移动，方便改变转环16在第二弯杆15表面移动，能够根据基体表面凹槽的方便将对底架6进行限定，利用凹槽与底架6的配合从而提高了整个防震结构的稳定性。
限位板21利用条槽对连接杆24底端限定，滑环4利用第二弯杆15对连接杆24顶端的多个转环16进行限定。当底架6靠近滑环4时，此时转块22两端在条槽内部滑动，连接杆24顶部带动中部的转环16在第二弯杆15表面转动，中部的转环16利用弹性条17带动两侧的转环16同步转动。由于第二弯杆15设置为弯曲结构，利用弹性条17连接分散的多个转环16，能够方便多个转环16在第二弯杆15表面同步转动，提高了转环16与第二弯杆15之间的活动连接效果。
当水平震动作用在底架6的凸块侧边上时，震动会导致整个底架6在桩体1表面转动，利用转环16与第二弯杆15的活动连接效果，方便底架6在桩体1表面转动。当侧边的转环16与第二弯槽14侧壁接触时，弹性条17的弹力以及弹簧18的弹力会作用在连接杆24，利用连接杆24消除作用在凸块侧边上的震动力度。
在图1和图2中，活动槽7数量设置为多个，且多个活动槽7均匀等距排列于底架6表面，支杆8底端设置有限位片，支杆8通过限位片与活动槽7滑动连接，滑环4与底架6之间设置有多个弹性件19，弹性件19套接于支杆8表面，且弹性件19顶端与滑环4底面贴合。将承台放置于加固板2顶面，由于承台对加固板2的压力使得桩体1下移，此时基体推动底架6上移，由于卡槽3对卡块5的限定，底架6利用支杆8推动压环9上移的同时对弹性件19进行挤压，利用弹性件19的弹力吸收竖直方向的压力，通过弹性件19的弹力，能够消除桩体1在竖直方向的震动。
在图1和图2中，多个支杆8与多个活动槽7一一对应，且支杆8贯穿滑环4的位置处于相邻两个第二弯槽14的端部之间，活动槽7设置为弧形结构，活动槽7、第一弯槽12以及第二弯槽14的圆心均处于桩体1的中心线上，且活动槽7、第一弯槽12以及第二弯槽14的长度相等。当桩体1转动时，第一弯槽12限定桩体1的转动角度，同时适当的转动能够提高桩体1在基体顶部的安装和拆卸效果。当底架6转动时，连接杆24顶端和底端分别与第二弯槽14以及活动槽7对应，限定底架6的转动。
在图1中，底架6设置有多个凸块，凸块与第二弯槽14一一对应，且凸块顶面设置有放置槽20，放置槽20内部设置有两个限位板21，两个限位板21表面均设置有条槽，两个限位板21之间设置有转块22，转块22两端分别处于两个条槽内部，转块22两端均通过橡胶条23与条槽两端固定连接，转块22通过连接杆24与中部的转环16固定连接。连接杆24在底架6靠近滑环4底部的过程中转动，连接杆24顶端利用转环16在第二弯杆15表面转动，连接杆24底端利用转块22在两个限位板21之间转动，连接杆24在转动的同时利用转块22在限位板21的条槽内部滑动，转块22在滑动过程中对内侧的橡胶条23进行拉伸，利用橡胶条23再次吸收竖直方向的力，进一步减小桩体1在竖直方向的震动。
本发明还提供一种防震方法，防震方法采用上述任意一项的用于建筑防震的高强度结构，包括以下步骤：
S1、将桩体1底端依次穿过压环9、滑环4和底架6中心处，桩体1穿过滑环4时，将桩体1表面的卡槽3与滑环4内侧部的卡块5对应卡接；
S2、在基体顶面开设凹槽，将桩体1底部插接到基体内部，此时底架6底部与基体顶面贴合，然后将转架10顶端对应放置于加固板2底面的滑槽11内部，继续按压桩体1，此时基体对底架6的反作用力推动底架6在桩体1表面上移，底架6利用支杆8推动压环9上移的同时，底架6利用弹性件19推动滑环4一起上移，压环9上移使得转架10顶端在滑槽11表面滑动，滑环4利用卡块5滑动到卡槽3顶端；
S3、将承台放置于加固板2顶面，由于承台对加固板2的压力使得桩体1下移，此时基体推动底架6上移，由于卡槽3对卡块5的限定，底架6利用支杆8推动压环9上移的同时对弹性件19进行挤压，利用弹性件19的弹力吸收竖直方向的压力；
S4、连接杆24在底架6靠近滑环4底部的过程中转动，连接杆24顶端利用转环16在第二弯杆15表面转动，连接杆24底端利用转块22在两个限位板21之间转动，连接杆24在转动的同时利用转块22在限位板21的条槽内部滑动，转块22在滑动过程中对内侧的橡胶条23进行拉伸，利用橡胶条23再次吸收竖直方向的力；
S5、将桩体1插接在基体上时，可以转动底架6，底架6通过活动槽7在支杆8底端滑动，同时，底架6利用限位板21、连接杆24推动转环16在第二弯杆15表面滑动，可以根据基体顶面的凹槽从而对底架6的位置进行调整，使得整个桩体1稳定的插接在基体顶部。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于建筑防震的高强度结构，包括桩体(1)，其特征在于，所述桩体(1)表面等距排列设置有多个卡槽(3)；所述桩体(1)上套接有滑环(4)，所述滑环(4)的内侧面设置有多个卡块(5)，所述滑环(4)通过卡块(5)与桩体(1)表面的所述卡槽(3)滑动连接；
所述滑环(4)上贯穿设置有支杆(8)，所述滑环(4)的底部设置有底架(6)，所述底架(6)环套于所述桩体(1)的表面，所述底架(6)通过活动槽(7)滑动连接于所述支杆(8)的底端；
所述桩体(1)的顶端固定连接有加固板(2)，所述加固板(2)的底面设有滑槽(11)；所述支杆(8)的顶端固定连接有压环(9)，所述压环(9)的底部连接于所述支杆(8)，所述压环(9)顶部通过转架(10)与所述滑槽(11)滑动连接。
2.根据权利要求1所述的用于建筑防震的高强度结构，其特征在于，
所述压环(9)的顶面设置有多个第一弯槽(12)，所述加固板(2)的底面设有多个滑槽(11)，所述多个滑槽(11)于所述加固板(2)的底面呈环形等距排列，且第一弯槽(12)与滑槽(11)一一对应，所述转架(10)的两端分别连接所述滑槽(11)和所述第一弯槽(12)；
所述第一弯槽(12)内设有第一弯杆(13)，所述转架(10)通过滑动套接于所述第一弯杆(13)表面，与所述第一弯槽(12)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的用于建筑防震的高强度结构，其特征在于，
所述滑环(4)外侧面环形等距设置有多个第二弯槽(14)，所述多个第二弯槽(14)与所述多个第一弯槽(12)一一对应；所述第二弯槽(14)内部设置有第二弯杆(15)，所述第二弯杆(15)的两端分别与第二弯槽(14)内相对的两侧壁固定连接，所述第二弯杆(15)上设有滑动装置。
4.根据权利要求3所述的用于建筑防震的高强度结构，其特征在于，
所述滑动装置包括多个转环(16)，所述转环(16)与第二弯杆(15)活动连接；
所述滑动装置还包括两个弹性条(17)，两个弹性条(17)分别位于第二弯杆(15)的两侧，且所述弹性条(17)贯穿所述多个转环(16)；所述多个转环(16)通过弹性条(17)连接；相邻的两个所述转环(16)之间均设置有弹簧(18)，所述弹簧(18)套接于所述弹性条(17)的表面。
5.根据权利要求4所述的用于建筑防震的高强度结构，其特征在于，
所述活动槽(7)设有多个，所述支杆(8)设有多个，多个所述支杆(8)与多个所述活动槽(7)一一对应，多个所述活动槽(7)均匀等距排列于所述底架(6)的表面；所述支杆(8)的底端设置有限位片，所述支杆(8)通过所述限位片与所述活动槽(7)滑动连接；
所述滑环(4)与所述底架(6)之间设置有多个弹性件(19)，所述弹性件(19)套接于所述支杆(8)的表面，所述弹性件(19)的顶端与所述滑环(4)的底面贴合。
6.根据权利要求5所述的用于建筑防震的高强度结构，其特征在于，
所述支杆(8)贯穿所述滑环(4)的位置处于相邻的两个第二弯槽(14)的端部之间，所述活动槽(7)呈弧形结构；
所述活动槽(7)、第一弯槽(12)以及第二弯槽(14)的圆心均位于桩体(1)的中心线上，且所述活动槽(7)、第一弯槽(12)以及第二弯槽(14)的长度相等。
7.根据权利要求5所述的用于建筑防震的高强度结构，其特征在于，
所述底架(6)设置有多个凸块，所述多个凸块与所述多个第二弯槽(14)一一对应，所述凸块的顶面设置有放置槽(20)，所述放置槽(20)内设置有两个限位板(21)，所述两个限位板(21)的表面均设置有条槽，两个限位板(21)之间设置有转块(22)，所述转块(22)的两端分别位于两个条槽内部，所述转块(22)两端均通过橡胶条(23)与条槽两端固定连接，所述转块(22)通过连接杆(24)与位于中部的所述转环(16)固定连接。
8.一种防震方法，其特征在于，所述防震方法基于如权利要求1-7任意一项所述的用于建筑防震的高强度结构实现，包括以下步骤：
步骤一、将桩体(1)的底端依次穿过压环(9)、滑环(4)和底架(6)的中心处，在桩体(1)穿过滑环(4)时，将桩体(1)表面的卡槽(3)与滑环(4)内侧部的卡块(5)对应卡接；
步骤二、在基体顶面开设凹槽，将桩体(1)底部插接到基体内部，使底架(6)的底部与基体的顶面贴合；将转架(10)的顶端对应放置于加固板(2)底面的滑槽(11)内部，并继续按压桩体(1)，通过基体对底架(6)的反作用力推动底架(6)在桩体(1)表面上移，在支杆(8)推动压环(9)上移的同时，底架(6)通过弹性件(19)推动滑环(4)一起上移，压环(9)的上移使得转架(10)顶端在滑槽(11)表面滑动，滑环(4)通过卡块(5)滑动到卡槽(3)的顶端；
步骤三、将承台放置于加固板(2)的顶面，由于承台对加固板(2)的压力使得桩体(1)下移，此时基体推动底架(6)上移，由于卡槽(3)对卡块(5)的限定，底架(6)通过支杆(8)推动压环(9)上移对弹性件(19)进行挤压，利用弹性件(19)的弹力吸收竖直方向的压力；
步骤四、在底架(6)靠近滑环(4)底部的过程中使连接杆(24)转动，连接杆(24)的顶端通过转环(16)在第二弯杆(15)的表面转动，连接杆(24)的底端通过转块(22)在两个限位板(21)之间转动；在连接杆(24)转动的同时通过转块(22)在限位板(21)的条槽内部滑动，在转块(22)滑动的过程中对内侧的橡胶条(23)进行拉伸，利用橡胶条(23)再次吸收竖直方向的力；
步骤五、将桩体(1)插接在基体上时使底架(6)转动，底架(6)通过活动槽(7)在支杆(8)底端滑动，同时底架(6)利用限位板(21)、连接杆(24)推动转环(16)在第二弯杆(15)表面滑动，基于基体顶面的凹槽从而对底架(6)的位置进行调整，使整个桩体(1)稳定的插接在基体顶部。
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