CN116180926A - 一种抗震型装配式建筑体系 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑技术领域,特别是涉及一种抗震型装配式建筑体系。本发明的抗震型装配式建筑体系包括固定基础、建筑物、竖向减震机构和横向减震机构,横向减震机构包括阻尼缸、阻尼杆、第一连接座和第二连接座,横向减震机构处于初始状态时,活塞组件与阻尼缸的内壁密封导向配合,以将阻尼杆的内腔分隔为第一腔和第二腔,当活塞组件的移动距离超出预设值L时,第一腔与第二腔能够连通。本发明的抗震型装配式建筑体系通过活塞组件与阻尼缸内壁的特殊配合设置,使得横向减震机构能够根据不同的地震强度对建筑物进行不同方式的减震,大大提高了装配式建筑的抗震能力。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域,特别是涉及一种抗震型装配式建筑体系。
背景技术
装配式建筑是指在工厂生产建筑所需的预制部件,然后在建筑施工区域通过可靠的连接安装方式将预制部件固定装配而成的建筑,其具有现场施工周期短、资源耗费少、对环境污染小等诸多优点。随着现代工业科技发展以及对环保的重视,装配式建筑得到了迅速的发展和推广。但装配式建筑本身的特性决定了其自身的整体结构强度低于混凝土固定建筑,存在抗震性能不足的缺点,难以应对较强的地震。
为了弥补装配式建筑在抗震能力方面的不足,现有技术中提出了设置减震地基的解决方案。例如申请公布号为CN113802714A的中国发明专利所公开的一种减震式地基结构及减震式建筑结构,设置空气压缩机、储气罐和气缸组成竖向减震装置对建筑物进行竖向减震,设置复位弹簧对建筑物进行横向减震,从而提高建筑物的整体抗震能力。
但是,在实际的地震情况中,地震波中的横波产生的高频水平晃动是造成建筑物破坏及人员伤亡的主要原因,现有的上述减震式地基依靠气缸和复位弹簧分别对建筑物进行竖向和横向的减震,减震效果具有较大的局限性,难以应对较高级别的地震强度,无法有效保护建筑物的完整性和人员安全。
发明内容
基于此,本申请提供了一种抗震型装配式建筑体系,以解决现有技术中的装配式建筑抗震能力差的问题。
上述目的通过下述技术方案实现:一种抗震型装配式建筑体系,包括固定基础、建筑物、竖向减震机构和横向减震机构,固定基础上设有安装槽,所述竖向减震机构支撑设置在建筑物的底部与安装槽的底部之间,所述横向减震机构支撑设置在建筑物的侧壁与安装槽的侧壁之间,所述横向减震机构包括阻尼缸、阻尼杆、第一连接座和第二连接座,第一连接座和第二连接座的其中一个设置在所述建筑物的侧壁上,另一个设置在所述安装槽的侧壁上;第一连接座与所述阻尼缸固定连接,第二连接座与所述阻尼杆固定连接,所述阻尼缸具有封闭的内腔,所述阻尼杆上设置有活塞组件,所述阻尼杆能够带动所述活塞组件在所述阻尼缸的内腔中导向移动,所述活塞组件能够与所述阻尼缸的内壁密封配合,以将阻尼杆的内腔分隔为第一腔和第二腔,第一腔和第二腔内均装填有阻尼介质;所述横向减震机构处于初始状态时,所述活塞组件与阻尼缸的内壁密封配合,使第一腔和第二腔内的阻尼介质能够阻止所述活塞组件在所述阻尼缸内导向移动,当所述活塞组件的移动距离超出预设值L时,所述第一腔与第二腔能够连通,第一腔和第二腔内的阻尼介质能够对所述活塞组件在所述阻尼缸内的导向移动行程进行缓冲。
其有益效果在于:设置阻尼缸、阻尼杆和活塞组件的特殊配合机构,根据地震强度不同,适应性地对建筑物进行不同方式的横向减震,从而降低地震对建筑物的破坏。当地震强度较小时,活塞组件完全分隔第一腔和第二腔,建筑本身的强度足以承受地震传递的能量,此时利用活塞组件移动时第一腔和第二腔内的阻尼介质产生的压力差对建筑物进行有效地限位,避免建筑物晃动而产生次生的结构破坏。当地震强度较大时,建筑物大幅晃动,使得活塞组件在阻尼缸内的移动距离超出预设值,依靠建筑物本身的强度难以吸收和承受地震传递的能量,此时,第一腔与第二腔连通,在一定程度上削弱第一腔与第二腔产生的压力差,使得建筑物能够适应地震频率,跟随地震波进行同频率的晃动。以在建筑物的摆动过程中利用第一腔和第二腔之间适度的压力差有效地消耗地震波的能量,削弱地震波传递到建筑物本身的能量,降低地震对建筑物的破坏,从而有效地提高了建筑物的抗震能力。
进一步地,所述阻尼缸的内壁上设有缩颈段,所述缩颈段位于所述阻尼缸的轴向上的中间位置,所述缩颈段的内壁能够与所述活塞组件密封配合,以分隔所述第一腔和第二腔;当所述活塞组件的移动距离超出预设值L时,所述活塞组件移出所述缩颈段,活塞组件与所述阻尼缸的内壁出现间隙,使所述第一腔和第二腔连通。
其有益效果在于:通过在阻尼缸的内壁上设置缩颈段与活塞组件密封配合分隔第一腔和第二腔,以达到活塞组件移动切换抗震模式的效果,结构简单,可靠性强,有利于保证结构的整体性和结构强度。
进一步地,所述阻尼缸的内壁上还设有波纹段,波纹段具有波纹面,波纹面的波峰线和波谷线沿阻尼缸的周向延伸,波纹面的波峰的内径小于波谷的内径,所述波谷的内径大于所述缩颈段的内径,以使所述活塞组件与波谷之间能够产生间隙,从而连通第一腔和第二腔。
其有益效果在于:通过设置波纹段与活塞组件之间形成间隙,对第一腔和第二腔进行一定程度上的压力平衡,利用波谷与活塞组件的间隙配合实现有效泄压的同时,波峰与活塞组件的配合能够在活塞组件的移动过程中有效地缓冲建筑物的摆动幅度,并消耗地震波的能量,提高抗震能力。
进一步地,所述波纹面的波谷的内径随着远离所述缩颈段而逐渐增大。
其有益效果在于:将波纹面的波谷的内径设置为随着远离缩颈段而逐渐增大,地震强度越高,活塞组件移动得越远,波纹面的平衡压力差的能力也随之提升,在地震强度过高时,保证建筑物能够有效地以大幅度的快速摆动来消耗地震波的能量和适应地震频率,削弱地震波传递到建筑物本体的能量,避免建筑物直接出现坍塌式的破坏,延长建筑物从地震开始到完全倒塌的时间,为人员提供更长的逃生时间,从而有效地减少地震造成的人员伤亡。
进一步地,所述阻尼缸包括缸体、内衬套和导向端盖,所述第一连接座和导向端盖分别固定装配在所述缸体的两端以形成封闭的内腔,所述阻尼杆穿过所述导向端盖伸入所述缸体的内腔中,所述内衬套嵌设在所述缸体的内壁上,所述波纹段和缩颈段设置在所述内衬套上。
其有益效果在于:在缸体内嵌设内衬套用于承载缩颈段和波纹段,便于更换不同类型尺寸的缩颈段和波纹段,以适应不同的抗震需求。
进一步地,所述第一连接座上设置有第一通道,通过所述第一通道能够向所述第一腔内注入或抽出阻尼介质,所述导向端盖上设置有第二通道,通过所述第二通道能够向所述第二腔内注入或抽出阻尼介质。
其有益效果在于:设置第一通道和第二通道用于向第一腔和第二腔内注入或抽出阻尼介质,能够根据需要调整第一腔和第二腔内的压强,便于横向减震机构的拆装,并且有利于提高横向减震机构的使用效果。
进一步地,所述活塞组件包括第一环台和密封圈,第一环台同轴地固定设置在所述阻尼杆上,所述密封圈固定设置在所述第一环台的外周面上,所述密封圈采用柔性材料。
其有益效果在于:活塞组件通过在第一环台上设置密封圈与阻尼缸密封配合,第一环台可以采用刚性材料,以保证活塞组件的结构强度,密封圈采用柔性材料能够保证密封效果,同时使密封圈具有一定的形变量,以提高其缓冲耗能效果。
进一步地,所述活塞组件上设置有连通孔,连通孔能够连通所述第一腔和第二腔,所述横向减震机构还包括导向柱,导向柱设置在所述阻尼缸内并与所述阻尼杆相互平行,所述导向柱的直径小于所述连通孔的直径,所述导向柱穿过所述连通孔,导向柱的中段设置有第二环台,第二环台能够与所述连通孔密封导向配合,以封堵所述连通孔。
其有益效果在于:在活塞组件上设置连通孔,能够连通第一腔和第二腔进行压强平衡,使建筑物能够适应地震频率进行小幅摆动,同时能够在建筑物的摆动过程中有效地缓冲消耗地震波能量,减小地震对建筑物的破坏,提高建筑物的抗震能力。
进一步地,所述横向减震机构还包括复位组件,所述第一连接座和第二连接座通过所述复位组件连接,当所述横向减震机构脱离初始状态时,所述复位组件能够提供复位力,以带动第一连接座和第二连接座移动复位,从而使所述横向减震机构恢复至初始状态。
其有益效果在于:设置复位组件提供复位力,能够使横向减震机构在地震结束后恢复至初始状态,以使建筑恢复至原来位置,同时保证建筑物在地震中晃动时能够以对称性的摆动轨迹进行晃动,并在晃动中有效地消耗地震波的能量,增强了减震效果,从而大大提高了抗震能力。
进一步地,所述复位组件包括复位弹簧,复位弹簧的两端分别固定连接所述第一连接座和第二连接座。
总的来说,本发明所提供的抗震型装配式建筑体系的有益效果在于:通过阻尼缸、阻尼杆、活塞组件的特殊配合设置,使得横向减震机构能够根据不同的地震强度对建筑物进行不同方式的减震。低强度地震时,避免建筑物晃动,利用建筑物本身强度直接承受地震波的能量;较高强度地震时,利用建筑物的晃动适应地震频率,利用晃动过程缓冲消耗地震波的能量,削弱建筑物本体直接承受的能量;地震强度过高时,使建筑物能够大幅晃动,即使建筑物出现破坏,也是以整体倒塌的方式代替破碎性坍塌的破坏方式,延长了建筑物完全破坏的时间,为人员争取到了宝贵的避难时间。这种方式大大提高了装配式建筑的抗震能力,能够有效降低地震造成的人员伤亡和财产损失。
附图说明
图1为本发明实施例一的抗震型装配式建筑体系的整体结构示意图;
图2为本发明实施例一的抗震型装配式建筑体系的横向减震结构的立体图;
图3为图2的结构剖视图;
图4为本发明实施例一的抗震型装配式建筑体系的横向减震结构的爆炸图;
图5为本发明实施例一的抗震型装配式建筑体系的第二连接座、阻尼杆与活塞组件的装配结构示意图;
图6为本发明实施例一的抗震型装配式建筑体系的的密封圈的结构示意图;
图7为本发明实施例一的抗震型装配式建筑体系的导向柱的结构示意图;
图8为本发明实施例一的抗震型装配式建筑体系的内衬套的结构示意图。
其中:100、固定基础;110、安装槽;120、建筑物;130、竖向减震机构;140、横向减震机构;210、第一连接座;211、第一通道;220、第二连接座;231、第一腔;232、第二腔;240、导向端盖;241、第二通道;250、缸体;260、内衬套;270、缩颈段;280、波纹段;281、波峰;282、波谷;310、阻尼杆;320、第一环台;321、连通孔;330、密封圈;331、连通槽;340、导向柱;350、第二环台;400、复位弹簧。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本文中为组件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触,或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合说明书附图及具体实施例,对本发明的抗震型装配式建筑体系进行说明。
本发明的抗震型装配式建筑体系的具体实施例一:参照图1至图8所示,抗震型装配式建筑体系主要包括固定基础100,建筑物120、竖向减震机构130和横向减震机构140,固定基础100上设有安装槽110,建筑物120设置在安装槽110内。竖向减震机构130支撑设置在建筑物120的底部与安装槽110的底部之间,以实现对建筑物120的竖向减震,本实施例中的竖向减震机构130具体为减震弹簧。横向减震机构140支撑设置在建筑物120的侧壁与安装槽110的侧壁之间,以实现对建筑物120的横向减震。横向减震机构140围绕建筑物120的周向成对设置,同一对横向减震机构140对称设置在建筑物120的两侧,以保证对建筑物120两侧减震的同步性,并且能够互相配合,增强减震效果和抗震能力。
如图2-图5所示,横向减震机构140主要包括阻尼缸、阻尼杆310、第一连接座210和第二连接座220。第一连接座210铰接设置在建筑物120上,第二连接座220铰接设置在固定基础100上,第一连接座210和第二连接座220的铰接轴线均沿水平方向延伸,以使横向减震机构140能够适应建筑物120相对于固定基础100的上下晃动。阻尼缸的一端固定设置在第一连接座210上,另一端与第二连接座220导向配合,阻尼杆310的一端固定设置在第二连接座220上,另一端与阻尼缸导向配合。
具体地,阻尼缸主要由缸体250、内衬套260以及导向端盖240组成。第一连接座210和导向端盖240分别固定装配在缸体250的两端,以在缸体250内形成封闭的内腔。缸体250的外壁面与第二连接座220导向配合,以使第二连接座220能够相对于缸体250导向移动。阻尼杆310远离第二连接座220的一端穿过导向端盖240伸入阻尼缸的内腔中,阻尼杆310与导向端盖240导向配合。阻尼杆310上设置有活塞组件,阻尼杆310能够带动活塞组件在缸体250内导向移动。
结合图3和图8所示,内衬套260同轴地嵌设在缸体250的内壁上,内衬套260的内壁上设置有缩颈段270和波纹段280,缩颈段270位于内衬套260的轴向延伸方向上的中间位置,缩颈段270的内壁能够与活塞组件密封配合,以将缸体250的内腔分隔为靠近第一连接座210的第一腔231和靠近第二连接座220的第二腔232。
波纹段280对称设置在缩颈段270的轴向两端,当活塞组件的移动距离超出预设值L时,活塞组件移出缩颈段270并与波纹段280配合,活塞组件与阻尼缸的内壁之间出现间隙,使第一腔231和第二腔232能够连通。波纹段280具有波纹面,波纹面的波峰线和波谷线均沿着内衬套260的周向延伸,波纹面的波峰281的内径小于波谷282的内径,以形成波纹结构。波谷282的内径大于缩颈段270的内径,以使活塞组件在移动至波纹段280时,活塞组件与波纹面的波谷282之间能够形成连通第一腔231和第二腔232的间隙,以在一定程度上平衡第一腔231与第二腔232之间的压力差。
并且,波纹面的波谷282的内径随着远离缩颈段270而逐渐增大,以使活塞组件在阻尼缸内移动时,活塞组件移出缩颈段270的距离越远,活塞组件与波谷282之间形成的间隙越大,即第一腔231与第二腔232的连通量越大,对压力差的平衡效果越强,避免第一腔231和第二腔232的压力差过大而超出阻尼缸的承载能力,在地震强度过高时,也能保证建筑物120较快地适应地震频率进行摆动,削弱建筑物120本体直接承受的能量冲击,从而提高其抗震能力。同样地,波纹面的波长(即两个波峰281之间的距离)也随着远离缩颈段270而组件增大,以随着活塞组件的移动距离增加,而增强第一腔231和第二腔232的连通效果。
本实施例中,活塞组件包括第一环台320和密封圈330,第一环台320同轴地固定设置在阻尼杆310上,密封圈330固定设置在第一环台320的外周面上。第一环台320采用刚性材料,以保证活塞组件的结构强度,密封圈330为半径略大于缩颈段270内径的橡胶圈,通过橡胶圈的弹性变形能够有效保证活塞组件与缩颈段270的密封配合,波纹段280的波峰281的内径同样略小于密封圈330的半径,以使波纹段280能够间歇性地对第一腔231和第二腔232进行分隔,以有效缓冲活塞组件的移动行程。
参照图3和图6所示,密封圈330的周面上设置有连通槽331,当密封圈330与缩颈段270配合时,密封圈330受到挤压变形而封闭连通槽331,使活塞组件与缩颈段270形成密封配合。当活塞组件移出缩颈段270,密封圈330与波纹面的波谷282配合时,密封圈330受到的挤压程度降低甚至消失,连通槽331逐渐打开,密封圈330与缸体250内壁形成间隙,从而使第一腔231和第二腔232连通,平衡第一腔231和第二腔232的压力差,使建筑物120能够适应地震频率进行小幅度晃动,并在晃动过程中通过阻尼腔的缓冲作用有效地消耗地震波的能量,从而有效提高建筑物120的抗震能力。
另外,第一连接座210上设置有第一通道211,安装人员能够通过第一通道211向第一腔231内注入或抽出阻尼介质,导向端盖240上设置有第二通道241,安装人员能够通过第二通道241向第二腔232内注入或抽出阻尼介质,以便于根据实际需要调节第一腔231和第二腔232内的压强,增强横向减震机构140的适用性和减震效果。
进一步地,结合图3、图4以及图7所示,阻尼缸内还设置有导向柱340,导向柱340设置有三根,三根导向柱340围绕阻尼杆310的周向均匀间隔设置,三根导向柱340的延伸方向均与阻尼杆310平行,导向柱340的两端分别连接在第一连接座210和导向端盖240上。导向柱340上对应于缩颈段270的中间位置设置有第二环台350,活塞组件的第一环台320上对应于导向柱340和第二环台350的位置设置有连通孔321,连通孔321能够连通第一腔231和第二腔232,导向柱340穿过连通孔321,导向柱340上的第二环台350能够与连通孔321密封导向配合。当活塞组件与缩颈段270配合时,第二环台350与连通孔321密封配合以封堵连通孔321,当活塞组件移出缩颈段270时,第二环台350与连通孔321分离,使连通孔321打开,第一腔231与第二腔232通过连通孔321连通。
横向减震机构140还包括复位组件,复位组件主要包括复位弹簧400,复位弹簧400套设在缸体250外侧,复位弹簧400的两端分别固定连接第一连接座210和第二连接座220,活塞组件处于缩颈段270时,复位弹簧400处于原始状态,当活塞组件发生移动时,第一连接座210和第二连接座220的间距变化,复位弹簧400被拉伸或者压缩,产生弹性复位力以供第一连接座210和第二连接座220移动复位。设置复位弹簧400配合阻尼缸和阻尼杆310,能够有效提高横向减震机构140的缓冲耗能效果,快速消耗地震波的能量,提高建筑体系的抗震能力。同时,在地震结束后,复位弹簧400能够提供复位力带动第一连接座210和第二连接座220复位,使建筑物120恢复至原来的位置,以便于应对后续地震,有效地应对地震的连续破坏。
下面参照附图1-图8所示,结合装配过程和使用过程对本申请的抗震型装配式建筑体系进一步说明。
在安装横向减震机构140时,先将阻尼缸与阻尼杆310装配在一起,然后将活塞组件装配到阻尼杆310上,此时可以打开第一通道211和第二通道241,以便于后续调整阻尼杆310和活塞组件的位置。然后将复位弹簧400套设在阻尼缸外,第二连接座220固定连接到固定基础100上,第一连接座210固定连接到建筑物120上并与阻尼缸装配在一起。最后,将复位弹簧400的两端固定连接到第一连接座210和第二连接座220上,并通过第一通道211和第二通道241向第一腔231和第二腔232内注入阻尼介质并加压,调整第一腔231和第二腔232内的压强,使得横向减震机构140对固定基础100和建筑物120施加一个相互靠近的力。装配完成后,活塞组件处于缩颈段270的位置并与缩颈段270密封导向配合,横向减震结构支撑在建筑物120与固定基础100之间。
当地震来临时,若地震强度较小,活塞组件仅在缩颈段270的范围内移动,缩颈段270的内壁与活塞组件密封配合,第二环台350与第一环台320上的连通孔321密封导向配合,将第一腔231与第二腔232隔离,此时,第一腔231与第二腔232的压力差以及复位弹簧400的支撑力能够保证建筑物120的稳定,避免建筑物120出现大幅晃动,地震波的能量直接传递到建筑物120本体,利用建筑物120自身的结构强度承受地震波的能量。
若地震强度较大,使活塞组件的移动距离超出预设值L时,活塞组件在往复摆动的过程中会移出缩颈段270,第二环台350也会脱离连通孔321,使得此时的第一腔231和第二腔232连通,第一腔231和第二腔232的阻尼介质能够相互流通,以平衡第一腔231和第二腔232的压力差,在一定程度了缓解阻尼缸承受的压强,避免阻尼缸过载失效。同时,通过这种平衡压力差的方式能够在一定程度上降低横向减震机构140对建筑物120施加的限位力与建筑物120振幅的增长比例系数,使其保持在一个适当范围内,进而使得建筑物120能够更好地适应地震频率进行晃动,在晃动的过程中通过限位力不断地削弱地震波的能量,降低地震波对于建筑物120的直接冲击,从而有效地提高建筑物120的抗震能力。
当地震强度过高时,活塞组件的往复移动距离也随之增加,且活塞组件的移动距离越远,第一腔231和第二腔232的连通量越大,进一步降低横向减震机构140对建筑物120施加的限位力与建筑物120振幅的增长比例系数,使地震波的能量更大比例地用于驱动建筑物120的整体摆动,而减小地震波的能量对建筑物120结构造成的冲击和破坏,进而保证建筑物120的结构完整性,避免建筑物120的结构受到过高的能量冲击而出现坍塌式的结构破坏。这种坍塌式的建筑物120结构破坏响应较为快速,也就代表其能够给予人员的反应和逃离时间较短,而在保证建筑物120结构完整性的情况下,使建筑物120更多地以整体结构进行摆动,即使建筑物120发生破坏,也是以较为完整的结构直接倒塌,而不是完全破碎坍塌,能够有效地增加人员的避难时间,建筑物120结构完整也有利于降低建筑物120倒塌时对人员的伤害,从而大大地提高了建筑物120中的人员在地震中的存活率。
当然,本发明的抗震型装配式建筑体系不仅限于上述的实施方式,下列提供了几种与上述实施例中的抗震型装配式建筑体系不同的其它实施方式。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:导向柱上还可以设置多个第三环台,多个第三环台对称分布在第二环台的轴向两侧,第三环台能够与连通孔密封导向配合,相邻的第三环台之间的间距大于连通孔的深度,以实现对连通孔的间歇性封堵,从而缓冲活塞组件的移动行程。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:导向柱上设置的第三环台上还设置有辅助孔,当第三环台与连通孔密封导向配合时,辅助孔能够连通第一腔和第二腔,辅助孔内设置有单向阀,单向阀能够阻止阻尼介质通过辅助孔从远离第二环台的一侧向靠近第二环台的一侧流动,进而使得活塞组件在向远离第二环台的方向移动时,连通孔封闭,以增强缓冲耗能效果,活塞组件在向靠近第二环台的方向移动时,辅助孔打开,以加快复位速度,便于应对余震。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:活塞组件的密封圈可以不是橡胶圈,也可以是其它柔性材料,例如聚四氟乙烯;密封圈也可以是刚性材料,强度较高,使用寿命长,对应地,缩颈段的内壁与密封圈过渡配合以保证密封,波纹面的波峰处的内径大于等于缩颈段的内径,以避免配合干涉。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:密封圈的外周面上可以不设置连通槽,也可以仅通过密封圈与波纹面的波谷的间隙配合形成配合间隙,从而连通第一腔和第二腔。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:阻尼缸内可以不设置导向柱,也可以仅依靠密封圈的外周面上设置的连通槽连通第一腔和第二腔,或者在阻尼缸的内壁上除了缩颈段之外的位置开设能够连通第一腔和第二腔的通道。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:阻尼缸可以不采用内衬套来承载缩颈段和波纹段,也可以省去内衬套,直接将缩颈段和波纹段设置在缸体的内壁上。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:第一连接座和第二连接座也可以通过万向节结构与建筑物和固定基础固定连接,第一连接座和第二连接座同样可以采用铰接结构分别与阻尼缸和阻尼杆固定连接,保证固定连接可靠性的同时,减小连接处承受的应力。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:复位组件可以不是复位弹簧,也可以是能够自动复位的阻尼机构,复位弹簧等复位组件也可以围绕阻尼缸均匀设置,也可以在直接支撑设置在固定基础与建筑物之间。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:阻尼缸内的阻尼介质可以是液压油、水之类的液体,也可以是氮气、空气之类的气体,也可以是具有流动性的固液混合物,但是尽量避免采用易燃易爆的物质作为阻尼介质。
在本发明的抗震型装配式建筑体系的其它实施例中,与上述实施例不同的是:波纹段的波长以及波谷的内径也可以保持不变。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种具体实施方式,其描述较为具体和详细,为使内容简要,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,还可以做出若干变形和改进,这些都应当认为是本说明书记载的范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种抗震型装配式建筑体系,包括固定基础、建筑物、竖向减震机构和横向减震机构,固定基础上设有安装槽,所述竖向减震机构支撑设置在建筑物的底部与安装槽的底部之间,所述横向减震机构支撑设置在建筑物的侧壁与安装槽的侧壁之间,其特征在于:
所述横向减震机构包括阻尼缸、阻尼杆、第一连接座和第二连接座,第一连接座和第二连接座的其中一个设置在所述建筑物的侧壁上,另一个设置在所述安装槽的侧壁上;
第一连接座与所述阻尼缸固定连接,第二连接座与所述阻尼杆固定连接,所述阻尼缸具有封闭的内腔,所述阻尼杆上设置有活塞组件,所述阻尼杆能够带动所述活塞组件在所述阻尼缸的内腔中导向移动,所述活塞组件能够与所述阻尼缸的内壁密封配合,以将阻尼杆的内腔分隔为第一腔和第二腔,第一腔和第二腔内均装填有阻尼介质;
所述横向减震机构处于初始状态时,所述活塞组件与阻尼缸的内壁密封配合,使第一腔和第二腔内的阻尼介质能够阻止所述活塞组件在所述阻尼缸内导向移动,当所述活塞组件的移动距离超出预设值L时,所述第一腔与第二腔能够连通,第一腔和第二腔内的阻尼介质能够对所述活塞组件在所述阻尼缸内的导向移动行程进行缓冲。
2.根据权利要求1所述的抗震型装配式建筑体系,其特征在于,所述阻尼缸的内壁上设有缩颈段,所述缩颈段位于所述阻尼缸的轴向上的中间位置,所述缩颈段的内壁能够与所述活塞组件密封配合,以分隔所述第一腔和第二腔;
当所述活塞组件的移动距离超出预设值L时,所述活塞组件移出所述缩颈段,活塞组件与所述阻尼缸的内壁出现间隙,使所述第一腔和第二腔能够连通。
3.根据权利要求2所述的抗震型装配式建筑体系,其特征在于,所述阻尼缸的内壁上还设有波纹段,波纹段具有波纹面,波纹面的波峰线和波谷线沿阻尼缸的周向延伸,波纹面的波峰的内径小于波谷的内径,所述波谷的内径大于所述缩颈段的内径,以使所述活塞组件与波谷之间能够产生间隙,从而连通第一腔和第二腔。
4.根据权利要求3所述的抗震型装配式建筑体系,其特征在于,所述波纹面的波谷的内径随着远离所述缩颈段而逐渐增大。
5.根据权利要求3所述的抗震型装配式建筑体系,其特征在于,所述阻尼缸包括缸体、内衬套和导向端盖,所述第一连接座和导向端盖分别固定装配在所述缸体的两端以形成封闭的内腔,所述阻尼杆穿过所述导向端盖伸入所述缸体的内腔中,所述内衬套嵌设在所述缸体的内壁上,所述波纹段和缩颈段设置在所述内衬套上。
6.根据权利要求5所述的抗震型装配式建筑体系,其特征在于,所述第一连接座上设置有第一通道,通过所述第一通道能够向所述第一腔内注入或抽出阻尼介质,所述导向端盖上设置有第二通道,通过所述第二通道能够向所述第二腔内注入或抽出阻尼介质。
7.根据权利要求1所述的抗震型装配式建筑体系,其特征在于,所述活塞组件包括第一环台和密封圈,第一环台同轴地固定设置在所述阻尼杆上,所述密封圈固定设置在所述第一环台的外周面上,所述密封圈采用柔性材料。
8.根据权利要求1所述的抗震型装配式建筑体系,其特征在于,所述活塞组件上设置有连通孔,连通孔能够连通所述第一腔和第二腔,所述横向减震机构还包括导向柱,导向柱设置在所述阻尼缸内并与所述阻尼杆相互平行,所述导向柱的直径小于所述连通孔的直径,所述导向柱穿过所述连通孔,导向柱的中段设置有第二环台,第二环台能够与所述连通孔密封导向配合,以封堵所述连通孔。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的抗震型装配式建筑体系,其特征在于,所述横向减震机构还包括复位组件,所述第一连接座和第二连接座通过所述复位组件连接,当所述横向减震机构脱离初始状态时,所述复位组件能够提供复位力,以带动第一连接座和第二连接座移动复位,从而使所述横向减震机构恢复至初始状态。
10.根据权利要求9所述的抗震型装配式建筑体系,其特征在于,所述复位组件包括复位弹簧,复位弹簧的两端分别固定连接所述第一连接座和第二连接座。
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