CN114961390A - 一种抗震建筑的减震隔震结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗震建筑的减震隔震结构，属于抗震建筑领域。一种抗震建筑的减震隔震结构，包括基座、支撑座、抗震降幅组件及抗震楼体，所述支撑座的顶端与抗震楼体的底端固定连接，且支撑座的底部与抗震降幅组件的顶部固定连接，所述抗震降幅组件与基座的内壁滑动连接；所述抗震降幅组件包括第一承重板、第二承重板及电磁铁板，所述电磁铁板的数量有多个；本发明整体在地震时形成一个磁悬浮效果，可以最大化的减少支撑座与基座之间的接触，因为基座是与地基直接接触的，减少与基座之间的接触，即地震时，震源无法传递给支撑座，即无法传递给抗震楼体，进而从根源上大大的减少了抗震楼体建筑倒塌的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及抗震建筑技术领域，尤其涉及一种抗震建筑的减震隔震结构。
背景技术
地震，又称地动、地震动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因；
抗震建筑，是指在抗震设防烈度为6度及以上地区必须进行抗震设计建筑。从全球的重大地震灾害调查中可以发现，95％以上的人命伤亡都是因为建筑物受损或倒塌所引致的。探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因，并加以防范，从工程上建造经得起强震的抗震建筑是减少地震灾害最直接、最有效的方法。提高建筑物抗震性能，是提高城市综合防御能力的主要措施之一，同时也是防震减灾工作中一项“抗”的主要任务；
目前，为了减小地震对建筑物的损坏，人们采用的传统方法是依靠建筑结构自身的强度和刚度来抵御地震，依靠结构的变形和破损消耗传入建筑物的能量；建筑施工过程一般为，首先在地面上开挖基坑，随后对基坑进行硬化；随后在基坑内修建地基，再在地基上进行建筑主体的搭建；
但是当地震等级较强时，地震所带来的波动，会对于直接靠自身结构强度的楼梯拥有较大幅度的晃动，并且楼层越高，这种倾斜程度越大，并且楼体直接与地基硬性接触，会承受来自地震时所传播的全部震动效果，这样楼体会更易倒塌。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术在地震中楼体晃动幅度大、更易倒塌的问题，而提出的一种抗震建筑的减震隔震结构。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种抗震建筑的减震隔震结构，包括基座、支撑座、抗震降幅组件及抗震楼体，所述支撑座的顶端与抗震楼体的底端固定连接，且支撑座的底部与抗震降幅组件的顶部固定连接，所述抗震降幅组件与基座的内壁滑动连接；所述抗震降幅组件包括第一承重板、第二承重板及电磁铁板，所述电磁铁板的数量有多个，且多个电磁铁板分为两组，两组所述电磁铁板对称分布在第一承重板、第二承重板相邻的一侧；其中，所述支撑座与基座的内壁滑动连接。
为了更稳定的固定支撑座、抗震楼体，优选地，所述基座包括主座体、电板及电触球，所述电板有多个，所述主座体内壁的左右两侧均开设有多个限位滑槽，且每一个电板均固定于相邻限位滑槽内，每个所述电板内均设置有电触球。
为了使第一承重板、第二承重板的升降更加稳定，进一步的，所述第一承重板、第二承重板的左右两侧均固定连接有限位滑块，所述第一承重板上的限位滑块均与相邻所述电触球相连。
为了在抗震楼体晃动时基于一个反向的力，防止抗震楼体晃动角度较大，优选地，所述第二承重板上开设有贯通孔，所述第一承重板的底端连接有磁力球，所述磁力球的底端贯穿贯通孔并延伸出第二承重板的底部，所述第二承重板底部的左右两侧均连接有电磁铁球，且磁力球、电磁铁球位于同一水平面上。
为了提供电磁铁板可以与任意一侧的电磁铁球相互吸引从而提供一个拉力，进一步的，所述电磁铁板、电磁铁球通电后具有磁性，所述磁力球本身具有磁性。
为了延长抗震降幅组件的使用寿命，优选地，所述主座体内壁的底部固定安装有吸收组件，所述吸收组件包括气泵、气流分散板、海绵及出气管，所述出气管有两个，两个所述出气管分别与气泵的左右两侧相连通，所述海绵与气泵的进风口相连通。
为了延长气泵的使用寿命，进一步的，所述海绵的顶端放置有用于吸附灰尘、湿气的气流分散板。
为了接受基座的信号并控制抗震降幅组件、吸收组件的启闭，优选地，所述抗震楼体内安装有中央控制器，所述电板的输出端与中央控制器的输入端电性连接，所述中央控制器的输出端分别与抗震降幅组件、吸收组件的输出端电性连接。
为了对于抗震楼体提供有力的支撑，优选的，所述基座内壁的底部固定安装有多个与水平面垂直的支撑组件，所述支撑组件包括支撑柱、缓冲块、缓冲柱、气孔及刚性弹簧，所述刚性弹簧与支撑柱内壁的底部固定连接，所述缓冲块与支撑柱的内壁滑动连接，所述缓冲柱的一端与缓冲块固定连接，且缓冲柱的另一端与限位滑块固定连接，所述支撑柱上开设有多个气孔。
为了使抗震楼体固定的更加稳定，优选地，所述支撑座包括外座体、结构梁，所述结构梁有多个，且多个结构梁自左向右平行排布于外座体内，所述外座体的顶部与抗震楼体相连，所述外座体的底部与第一承重板相连。
与现有技术相比，本发明提供了一种抗震建筑的减震隔震结构，具备以下有益效果：
1、该抗震建筑的减震隔震结构，通过设置有支撑座，能够与基座形成一个升降的滑动关系，但是这个滑动的距离、滑动的幅度时可以忽略不计、不会被抗震楼体内居住人员感知的，但因为这种较小的软性接触，会大大的降低了该装置的震动幅度。
2、该抗震建筑的减震隔震结构，通过设置有抗震降幅组件，是该装置的主要抗震特点，在抗震降幅组件内，首先第一承重板、第二承重板之间，可以在地震发生时，电磁铁板供电，形成一个强大的斥力，让第二承重板会下降进一步的压缩支撑组件，在第一承重板与第二承重板之间形成一个空隙，整体形成一个磁悬浮效果，可以最大化的减少支撑座与基座之间的接触，因为基座是与地基直接接触的，减少与基座之间的接触，即地震时，震源无法传递给支撑座，即无法传递给抗震楼体，进而从根源上大大的减少了抗震楼体建筑倒塌的可能性。
3、该抗震建筑的减震隔震结构，在抗震降幅组件内，两个配合磁力球之间，当某一侧的电触球触碰到电板时，会为相反方向的电磁铁球通电，此时磁力球与对应通电产生磁力的电磁铁球相互吸引，从力学角度上，对于抗震楼体倾斜相反方向上施加了一个由磁力球、电磁铁球重力所产生的一个拉力，减少了抗震楼体的倾斜晃动幅度，辅助减少了抗震楼体建筑倒塌的可能性。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明第一视角的立体剖面结构示意图；
图3为本发明第二视角的立体剖面结构示意图；
图4为本发明中基座的正视剖面图；
图5为本发明中支撑组件的正视剖面图；
图6为本发明中支撑座的立体图。
图中：1、基座；11、主座体；12、限位滑槽；13、电板；14、电触球；2、支撑座；21、外座体；22、结构梁；3、抗震降幅组件；31、第一承重板；32、电磁铁板；33、限位滑块；34、第二承重板；35、磁力球；36、电磁铁球；37、贯通孔；4、吸收组件；41、气泵；42、气流分散板；43、海绵；44、出气管；5、支撑组件；51、支撑柱；52、缓冲块；53、缓冲柱；54、气孔；55、刚性弹簧；6、抗震楼体。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
参照图1-6，一种抗震建筑的减震隔震结构，包括基座1、支撑座2、抗震降幅组件3及抗震楼体6，支撑座2的顶端与抗震楼体6的底端固定连接，且支撑座2的底部与抗震降幅组件3的顶部固定连接，抗震降幅组件3与基座1的内壁滑动连接；抗震降幅组件3包括第一承重板31、第二承重板34及电磁铁板32，电磁铁板32的数量有多个，且多个电磁铁板32分为两组，两组电磁铁板32对称分布在第一承重板31、第二承重板34相邻的一侧，每组个数为8-20个；其中，支撑座2与基座1的内壁滑动连接。
在一种实施例中，基座1包括主座体11、电板13及电触球14，电板13有多个，主座体11内壁的左右两侧均开设有多个限位滑槽12，且每一个电板13均固定于相邻限位滑槽12内，每个电板13内均设置有电触球14。
电板13、电触球14的数量可以为2-4个，并且提供电板13、电触球14，能够感受地震的所带来的震感，并且在电板13、电触球14相互接触时触发整个装置。
在一种实施例中，第一承重板31、第二承重板34的左右两侧均固定连接有限位滑块33，第一承重板31上的限位滑块33均与相邻电触球14相连。
设置有限位滑块33可以为电触球14提供固定关系的同时，为第一承重板31、第二承重板34的移动提供稳定性。
在一种实施例中，第二承重板34上开设有贯通孔37，第一承重板31的底端连接有磁力球35，磁力球35的底端贯穿贯通孔37并延伸出第二承重板34的底部，第二承重板34底部的左右两侧均连接有电磁铁球36，且磁力球35、电磁铁球36位于同一水平面上。
设置有磁力球35、电磁铁球36，当一侧的电触球14与电板13接触以后，另一侧的电磁铁球36通电，此时磁力球35与对应通电的电磁铁球36吸附，从而形成了一个质量较大的整体，并且这个整体是与晃动方向相背离，产生拉力，减少建筑物晃动幅度。
在一种实施例中，电磁铁板32、电磁铁球36通电后具有磁性，磁力球35本身具有磁性。
这样设置能够通电电磁铁球36即可，而不需要去通电其他部分。
在一种实施例中，主座体11内壁的底部固定安装有吸收组件4，吸收组件4包括气泵41、气流分散板42、海绵43及出气管44，出气管44有两个，两个出气管44分别与气泵41的左右两侧相连通，海绵43与气泵41的进风口相连通。
设置有吸收组件4能够对于湿气灰尘吸收，延长抗震降幅组件3的使用寿命。
在一种实施例中，海绵43的顶端放置有用于吸附灰尘、湿气的气流分散板42。
减少杂物进入气泵41、海绵43，防止气泵41、海绵43堵塞。
在一种实施例中，抗震楼体6内安装有中央控制器，电板13的输出端与中央控制器的输入端电性连接，中央控制器的输出端分别与抗震降幅组件3、吸收组件4的输出端电性连接。
设置有中央控制器可以接收对应电板13的信号并且传输给抗震降幅组件3、吸收组件4，并且该信号可以外接地震警示喇叭，从而通知该栋楼内居民撤离。
在一种实施例中，基座1内壁的底部固定安装有多个与水平面垂直的支撑组件5，支撑组件5包括支撑柱51、缓冲块52、缓冲柱53、气孔54及刚性弹簧55，刚性弹簧55与支撑柱51内壁的底部固定连接，缓冲块52与支撑柱51的内壁滑动连接，缓冲柱53的一端与缓冲块52固定连接，且缓冲柱53的另一端与限位滑块33固定连接，支撑柱51上开设有多个气孔54。
在支撑组件5的内部，一个滑动的缓冲块52、缓冲柱53来支撑第二承重板34、一个刚性弹簧55来对应接触缓冲块52支撑缓冲柱53，在这里面，刚性弹簧55与缓冲块52形成对于第二承重板34的支撑，并且在能够完全支撑整个楼体的重力时，每个刚性弹簧55是不会被压到损坏或极限的，当再外加一个斥力的情况下，还能够被动压缩给第二承重板34、第一承重板31提供一个距离空隙，并且图4中的电磁铁板32只是安装示意图，根据需要，可以将电磁铁板32内嵌于对应的第一承重板31、第二承重板34内，并且支撑组件5的数量可以为20-100组，具体是根据楼的高度、楼的宽度而定。
在一种实施例中，支撑座2包括外座体21、结构梁22，结构梁22有多个，且多个结构梁22自左向右平行排布于外座体21内，外座体21的顶部与抗震楼体6相连，外座体21的底部与第一承重板31相连。
设置有外座体21、结构梁22可以代替抗震楼体6接触基座1，提供更稳定的支撑效果，结构梁22的数量可以为20-100组。
进一步的，当需要让电触球14触碰到电板13时，最少需要4级的地震所带来的震动避免普通地面震动或不足以构成伤害的地震启动该设备。
进一步的，该设备的可以自备电源，该自备电源可以与基座1一起安装在地下，也可以安装在基座1内，防止外部电源因为地震而无法供电时，自备电源可以启动供应电源。
本发明中，当有地震时，此时电触球14受到震感以后，左右晃动，当电触球14击打到电板13时，此时电板13将信号传递给中央控制器，中央控制器对电磁铁板32通电，此时第一承重板31、第二承重板34上对立电磁铁板32能够相互产生斥力，因为抗震楼体6本身的重力较大，此时只能够在同等斥力的情况下，进一步的压缩支撑组件5的长度，为第一承重板31、第二承重板34挤出空隙，这样使支撑座2、抗震楼体6在地震时可以与基座1只保持滑动关系而不与基座1直接接触，这样则可以避免了大规模的震动对于支撑座2造成的损伤，并且当第二承重板34随着地震上下移动时，因为斥力的存在，始终不会与第一承重板31接触；
如果左侧的电触球14击打到电板13时，此时电板13将信号传递给中央控制器，中央控制器对于电磁铁板32通电的同时，同时会为右侧的电磁铁球36通电，此时此时磁力球35与对应通电产生磁力的电磁铁球36相互吸引，从力学角度上，对于抗震楼体6倾斜相反方向上施加了一个由磁力球35、电磁铁球36重力所产生的一个拉力，减少了抗震楼体6的倾斜晃动幅度，辅助减少了抗震楼体6建筑倒塌的可能性，两个结构相互之间配合，能够有效的提高了对于建筑的保护；
并且在为电磁铁板32通电的同时，还会为气泵41通电，因为在地震中，细小的石头、灰尘、水流会有极少的一部分流入主座体11内部，此时气泵41产生吸力，浮尘、湿气会通过海绵43、气泵41、出气管44吸收排出，加入气流分散板42可以防止大颗粒灰尘杂质堵塞海绵43，保证设备可以稳定运行，整个装置利用电板13、电触球14的临时激发，保证了整个装置可以最大程度上减少地震中的灾害。
该抗震建筑的减震隔震结构，通过设置有支撑座2，能够与基座1形成一个升降的滑动关系，但是这个滑动的距离、滑动的幅度时可以忽略不计、不会被抗震楼体6内居住人员感知的，但因为这种较小的软性接触，会大大的降低了该装置的震动幅度，通过设置有抗震降幅组件3，是该装置的主要抗震特点，在抗震降幅组件3内，首先第一承重板31、第二承重板34之间，可以在地震发生时，电磁铁板32供电，形成一个强大的斥力，让第二承重板34会下降进一步的压缩支撑组件5，在第一承重板31与第二承重板34之间形成一个空隙，整体形成一个磁悬浮效果，可以最大化的减少支撑座2与基座1之间的接触，因为基座1是与地基直接接触的，减少与基座1之间的接触，即地震时，震源无法传递给支撑座2，即无法传递给抗震楼体6，进而从根源上大大的减少了抗震楼体6建筑倒塌的可能性，并且两个电磁铁球36配合磁力球35，当某一侧的电触球14触碰到电板13时，会为相反方向的电磁铁球36通电，此时磁力球35与对应通电产生磁力的电磁铁球36相互吸引，从力学角度上，对于抗震楼体6倾斜相反方向上施加了一个由磁力球35、电磁铁球36重力所产生的一个拉力，减少了抗震楼体6的倾斜晃动幅度，辅助减少了抗震楼体6建筑倒塌的可能性。
本发明中所有使用到的控制器、电子元件均可以根据实际情况，在保证可以实现本发明中功能的情况下，选择合适的大小、型号进行安装。
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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗震建筑的减震隔震结构，包括基座(1)、支撑座(2)、抗震降幅组件(3)及抗震楼体(6)，其特征在于，所述支撑座(2)的顶端与抗震楼体(6)的底端固定连接，且支撑座(2)的底部与抗震降幅组件(3)的顶部固定连接；
所述抗震降幅组件(3)与基座(1)的内壁滑动连接；
所述抗震降幅组件(3)包括第一承重板(31)、第二承重板(34)及电磁铁板(32)；
所述电磁铁板(32)的数量有多个，且多个电磁铁板(32)分为两组，两组所述电磁铁板(32)对称分布在第一承重板(31)、第二承重板(34)相邻的一侧；
其中，所述支撑座(2)与基座(1)的内壁滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种抗震建筑的减震隔震结构，其特征在于，所述基座(1)包括主座体(11)、电板(13)及电触球(14)；
所述电板(13)有多个，所述主座体(11)内壁的左右两侧均开设有多个限位滑槽(12)，且每一个电板(13)均固定于相邻限位滑槽(12)内，每个所述电板(13)内均设置有电触球(14)。
3.根据权利要求2所述的一种抗震建筑的减震隔震结构，其特征在于，所述第一承重板(31)、第二承重板(34)的左右两侧均固定连接有限位滑块(33)；
所述第一承重板(31)上的限位滑块(33)均与相邻所述电触球(14)相连。
4.根据权利要求1所述的一种抗震建筑的减震隔震结构，其特征在于，所述第二承重板(34)上开设有贯通孔(37)，所述第一承重板(31)的底端连接有磁力球(35)，所述磁力球(35)的底端贯穿贯通孔(37)并延伸出第二承重板(34)的底部；
所述第二承重板(34)底部的左右两侧均连接有电磁铁球(36)，且磁力球(35)、电磁铁球(36)位于同一水平面上。
5.根据权利要求4所述的一种抗震建筑的减震隔震结构，其特征在于，所述电磁铁板(32)、电磁铁球(36)通电后具有磁性；
所述磁力球(35)本身具有磁性。
6.根据权利要求1所述的一种抗震建筑的减震隔震结构，其特征在于，所述主座体(11)内壁的底部固定安装有吸收组件(4)，所述吸收组件(4)包括气泵(41)、气流分散板(42)、海绵(43)及出气管(44)；
所述出气管(44)有两个，两个所述出气管(44)分别与气泵(41)的左右两侧相连通，所述海绵(43)与气泵(41)的进风口相连通。
7.根据权利要求6所述的一种抗震建筑的减震隔震结构，其特征在于，所述海绵(43)的顶端放置有用于吸附灰尘、湿气的气流分散板(42)。
8.根据权利要求1所述的一种抗震建筑的减震隔震结构，其特征在于，所述抗震楼体(6)内安装有中央控制器；
所述电板(13)的输出端与中央控制器的输入端电性连接，所述中央控制器的输出端分别与抗震降幅组件(3)、吸收组件(4)的输出端电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种抗震建筑的减震隔震结构，其特征在于，所述基座(1)内壁的底部固定安装有多个与水平面垂直的支撑组件(5)，所述支撑组件(5)包括支撑柱(51)、缓冲块(52)、缓冲柱(53)、气孔(54)及刚性弹簧(55)；
所述刚性弹簧(55)与支撑柱(51)内壁的底部固定连接，所述缓冲块(52)与支撑柱(51)的内壁滑动连接；
所述缓冲柱(53)的一端与缓冲块(52)固定连接，且缓冲柱(53)的另一端与限位滑块(33)固定连接，所述支撑柱(51)上开设有多个气孔(54)。
10.根据权利要求1所述的一种抗震建筑的减震隔震结构，其特征在于，所述支撑座(2)包括外座体(21)、结构梁(22)；
所述结构梁(22)有多个，且多个结构梁(22)自左向右平行排布于外座体(21)内；
所述外座体(21)的顶部与抗震楼体(6)相连，所述外座体(21)的底部与第一承重板(31)相连。
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