CN117513552A - 一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于抗震结构技术领域，具体公开了一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，用于使预制模块化建筑悬空固定在地基上，预制模块化建筑的拐角处通过装配件固定装配，位于预制模块化建筑底部的装配件与抗震结构固定装配；具有如下优点：避免了地震时对建筑内部的直接冲击，提供稳定固定，同时在地震发生时能够自动的沿第一方向或第三方向的移动、以及拐角处进行转动，以适配地震时地基不同的移动，降低对建筑内部的结构作用力，通过在不同装配件对应的顶柱上设置不同数量的弹簧，可以根据建筑内部的实际重量分布进行调整，改变转动时的阻尼，以适应建筑内部不用的使用风格，建筑内部顶部角落的气囊可以在地震时提供额外保护，避免建筑解体。

Description

一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及抗震结构技术领域，具体而言，涉及一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法。

背景技术

预制模块化建筑是指由工厂预先制造好的建筑模块，在施工现场进行组装的建筑方式。这种建筑方式因其高效、节能且环保而越来越受到青睐；所有模块在工厂内预制，包括必要的内部装修和设施安装，预制模块运输至施工现场，使用起重机械将其放置在预先设计的位置，根据设计要求，使用特定的连接件和技术将模块紧密连接，完成模块间的连接后，进行必要的现场施工，如外部装饰、接口处理等，完成施工后进行安全性检验，确保建筑符合抗震和其他安全标准。

针对于现有的预制模块化建筑，由于其本身的结构简单和方便拆装的特点，使得本身对于地震的抵抗能力较弱，如果采用强力的抗震固定结构，很容易造成在地震中建筑本身的解体，从而伤害处于建筑内部的人员；在地震中，建筑的解体或严重损坏可能会导致居住者受伤甚至死亡，尤其是在短时间内无法进行有效疏散的情况下；增加复杂的抗震结构可能会使得预制模块化建筑失去其快速施工的优势，增加施工成本和时间。

为此提出一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，以解决上述提出的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，以解决或改善上述技术问题中的至少之一。

有鉴于此，本发明的第一方面在于提供一种预制模块化建筑抗震结构。

本发明的第一方面在于提供一种施工方法。

本发明的第一方面提供了一种预制模块化建筑抗震结构，用于使所述预制模块化建筑悬空固定在地基上，所述预制模块化建筑的拐角处通过装配件固定装配，位于所述预制模块化建筑底部的所述装配件与所述抗震结构固定装配，所述抗震结构包括：钢轨，在所述钢轨侧壁开设有第一通孔；所述钢轨固定在所述地基上；固定板，设置在所述钢轨顶部；所述固定板通过所述第一通孔与所述钢轨装夹固定；沿一个第一方向，所述固定板能够在所述钢轨上移动；卡盘，沿一个第二方向，所述卡盘与所述固定板插接固定；以所述第二方向为轴线，所述卡盘与所述固定板之间能够相对转动；垂直于所述第二方向，所述卡盘侧壁开设有能够暴露所述固定板的第二通孔；沿一个第三方向，所述卡盘与所述装配件滑动相连；卡板，所述卡板通过所述第二通孔延伸至所述固定板与所述卡盘之间；沿所述第二方向，所述卡板的一端与所述卡盘弹性相连，以带动所述卡板的另一端与所述固定板卡接固定，并固定所述卡盘和所述固定板。

上述任一技术方案中，所述第一方向和所述第三方向均交汇于所述第二方向，且所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向之间相互垂直；其中，所述第一方向和所述第三方向不共面。

上述任一技术方案中，以所述第二方向为轴线，所述固定板的上表面周向开设有多个第一卡齿，以及所述卡板相对于所述固定板的一面开设有多个第二卡齿，所述第一卡齿与所述第二卡齿相啮合；所述第一卡齿与所述第二卡齿脱离啮合具有一个第一距离。

上述任一技术方案中，所述卡盘相对于所述固定板的一面周向开设有环形槽，以及通过所述环形槽在所述卡盘上形成有导转柱，所述第一卡齿和所述第二卡齿均位于所述环形槽内；所述卡板背离所述固定板的一面与所述环形槽顶部之间具有第二距离，所述第二距离大于所述第一距离；所有所述第一卡齿和所有所述第二卡齿靠近所述第二方向的一端均抵接所述导转柱侧壁。

上述任一技术方案中，所述卡板与所述卡盘弹性相连的一端固定有顶柱，以及所述卡盘上安装有与所述顶柱相套接的限位桶，所述顶柱侧壁开设有多个安装槽，至少所述安装槽底部固定链接有与限位桶相配合的弹簧，以实现所述卡板与所述卡盘的弹性相连；其中，根据所述预制模块化建筑的重心位置，设置每个所述顶柱上所述弹簧的数量。

上述任一技术方案中，所有所述弹簧的顶部位于同一平面，且高于所述顶柱的顶部；所述弹簧的顶部与所述限位桶的内壁顶部之间具有第三距离，所述第三距离小于所述第一距离。

上述任一技术方案中，所述抗震结构还包括：气囊，安装在所述预制模块化建筑内部拐角处；所述气囊上电连接有导电线，所述导电线贯穿所述预制模块化建筑并延伸至外部；以及所有所述弹簧上共同安装有动触子，所述限位桶内壁顶部安装有与所述动触子纵向对应的静触子。

上述任一技术方案中，所述固定板上通过螺栓装配有夹板，所述夹板穿过所述第一通孔，以将固定板装夹固定在所述钢轨上，所述夹板上开设有与所述第一通孔顶部相配合的第一滑槽；所述螺栓的头部与所述夹板之间夹持有弹性架，所述弹性架位于所述夹板背离所述预制模块化建筑的一面；

其中，所述弹性架包括有多个弧形弹杆。

上述任一技术方案中，所述卡盘上固定安装有滑盘，所述滑盘沿所述第三方向开设有第二滑槽，所述装配件下表面安装有与所述第二滑槽相配合的支撑杆；所述支撑杆远离所述滑盘的一端滑动连接有T型导轨，所述T型导轨与所述预制模块化建筑固定连接。

本发明的第二方面提供了一种施工方法，包括如下步骤：在所述地基上通过所述装配件组装所述预制模块化建筑；在所述地基上平行放置两个所述钢轨，根据所述预制模块化建筑的宽度调整两个所述钢轨的间距；将所述固定板、所述卡盘和所述卡板组装在所述钢轨上；通过吊车吊装所述预制模块化建筑至两个所述钢轨上方；对接所述装配件和所述卡盘并完成滑动装配，以对所述预制模块化建筑完成所述抗震结构的施工。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果：

通过钢轨能够使预制模块化建筑悬空固定在地基上，避免了地震时对预制模块化建筑内部的冲击，并且通过钢轨本身能够提供稳定的支撑，通过固定板与钢轨的第一通孔装夹提供了稳定的固定，并且固定板能够沿第一方向移动，可使得在地震中地面带动钢材移动时，能够与预制模块化建筑之间进行一个方向的相对移动，以载避免地震猛烈的冲击下，结构脆弱的预制模块化建筑发生自身的结构解体；并且在固定板和夹板之间设置一个弹性架，以允许施加一定的预应力，保证不在日常的使用中发生移动，造成预制模块化建筑使用舒适度下降；同时，将弹性架设置在夹板下方能够形成遮挡和保护，由于弹性架设置在下方，能够在地基带动钢轨纵向移动时，特别是向下晃动时，能够压缩弹性架形成一定的缓冲，同时在日常使用中弹性架不会承担预制模块化建筑的重量，保证在关键时刻的使用。

卡盘与装配件之间沿第三方向的滑动连接允许预制模块化建筑在这个方向上有一定的移动能力，并与沿第一方向的移动能力相结合，为建筑提供了更全面的移动自由度；地震产生的震动可能来自多个方向，多方向的移动能力使得建筑能够更有效地适应和响应来自不同方向的震动；由于卡盘与装配件的滑动连接，预制模块化建筑可以相对于钢轨和地基进行一定程度的独立移动，从而减轻地震力直接传递给建筑结构的影响。通过在多个方向上提供移动能力，显著提升了建筑在地震中的稳定性和安全性；多方向移动能力有助于分散和吸收地震力，从而减少建筑结构的损伤；增加了建筑的灵活性和适应性，使其能够更好地应对各种强度和方向的地震；通过减少地震力的直接冲击，有助于维护建筑的整体结构完整性，保护内部居住者的安全。

固定板和卡盘之间能够以第二方向为轴线进行相对转动，可使得处于预制模块化建筑底部拐角处的装配件对应的钢轨处能够进行转动，以适应地震中地基不同方向的偏移，增加的装置整体的地震类型适应能力。

通过开设多个安装槽，并且至少一个安装槽上安装有弹簧，以及在具有两个以上弹簧时，所有弹簧的顶部处于同一高度，在装配时预制模块化建筑的重心都相同，但是在人员入住后根据个人的居住习惯和家具摆放的位置会对重心产生影响，通过对不同的装配件对应的顶柱上设置不同的弹簧，可根据实际的使用进行弹簧的数量设置，以使得固定板在转动并向上顶起卡板所需抵抗弹簧的数量和弹力发生改变，以使得在地震中根据预制模块化建筑内部各个角度具体的重量承载情况，改变装配件对应的钢轨处转动的阻尼，以保证重量轻的建筑角落由于重量大的建筑角落转动，进一步提高了建筑在地震中的稳定。

通过在建筑内部顶部角落设置气囊更够更加的保证在地震中，建筑不会发生自身解体，保证了建筑的整体结构稳定，气囊具体的激发依靠静触子和动触子之间的连接导电。

根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实施例的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的钢轨及其连接结构示意图；

图3为本发明的固定板及其连接结构示意图；

图4为本发明的弹性架结构示意图；

图5为本发明的第一通孔开设示意图；

图6为本发明的卡盘及其连接结构示意图；

图7为本发明的气囊及其连接结构示意图；

图8为本发明的卡板及其连接结构示意图；

图9为本发明的夹板及其连接结构示意图；

图10为本发明的方法步骤流程图。

其中，图1-10中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1预制模块化建筑、2装配件、201支撑杆、202T型导轨、3钢轨、301第一通孔、4固定板、401第一卡齿、402夹板、4021第一滑槽、403支撑板、5卡盘、501第二通孔、502环形槽、503导转柱、504滑盘、5041第二滑槽、505螺纹孔、6卡板、601第二卡齿、7顶柱、701安装槽、702弹簧、703动触子、8限位桶、801静触子、9气囊、10导电线、11弹性架、1101弧形弹杆、12中部支撑板、13螺纹柱、14支撑环。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1-10，下面描述本发明一些实施例的一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法。

本发明第一方面的实施例提出了一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法。在本发明的一些实施例中，如图1-9所示，该抗震结构用于使预制模块化建筑1悬空固定在地基上，预制模块化建筑1的拐角处通过装配件2固定装配，位于预制模块化建筑1底部的装配件2与抗震结构固定装配，抗震结构包括：

钢轨3，在钢轨3侧壁开设有第一通孔301；钢轨3固定在地基上。

固定板4，设置在钢轨3顶部；固定板4通过第一通孔301与钢轨3装夹固定；沿一个第一方向，固定板4能够在钢轨3上移动。

卡盘5，沿一个第二方向，卡盘5与固定板4插接固定；以第二方向为轴线，卡盘5与固定板4之间能够相对转动；垂直于第二方向，卡盘5侧壁开设有能够暴露固定板4的第二通孔501；沿一个第三方向，卡盘5与装配件2滑动相连。

卡板6，卡板6通过第二通孔501延伸至固定板4与卡盘5之间；沿第二方向，卡板6的一端与卡盘5弹性相连，以带动卡板6的另一端与固定板4卡接固定，并固定卡盘5和固定板4。

本发明提供的一种预制模块化建筑1抗震结构，预制模块化建筑1通过抗震结构悬空固定在地基上，可以有效分散和吸收地震产生的震动力，减少直接传递到建筑主体的冲击；建筑的拐角处使用装配件2与抗震结构固定，不仅增加了结构的整体稳定性，还允许建筑在受到地震冲击时有一定的移动空间，从而减轻结构损伤；预制模块化建筑1的底部通过装配件2与抗震结构固定，通过该连接方式有助于均匀分配建筑重量和震动负荷，增强整体的承载能力。通过悬空固定和灵活的连接方式，建筑能更好地适应地震带来的各种动态负荷，显著提高抗震性能；该设计减少了地震力直接作用于建筑主体的情况，从而降低了结构损伤的风险；在地震发生时，能有效保护建筑内的人员和财产安全，降低灾害风险；适用于不同地理和地质条件下的建筑，尤其适合地震多发区的建筑设计。

钢轨3作为整个抗震结构的基础支撑元件，固定在地基上，为建筑提供坚固的基座；在钢轨3的侧壁上开设的第一通孔301用于与其他结构部件，如固定板4进行连接，这种连接方式既坚固又允许一定程度的灵活性；钢轨3作为连接地基和建筑其他部分的关键结构，通过第一通孔301提供了一个稳定而可靠的连接点。钢轨3的牢固固定在地基上确保了整个建筑结构的稳定性，尤其是在地震等自然灾害情况下；通过与其他抗震结构部件的连接，钢轨3帮助分散并吸收地震带来的震动力，从而降低对建筑本体的直接冲击；钢材料本身的强度和耐用性使得钢轨3能够承受长期的使用和各种环境条件的挑战，保障建筑的长期安全；在必要时，钢轨3的设计使得其维护和替换更为便利，有助于保持整个建筑结构的良好状态；钢轨3的这种设计适合多种类型的预制模块化建筑1，提供了一种通用且高效的抗震解决方案。

固定板4能够在钢轨3上沿第一方向移动，以设计允许建筑结构在地震等外力作用下有一定的位移空间，从而能够吸收和分散震动；通过第一通孔301与钢轨3的装夹固定方法，固定板4在保持移动性的同时，也保证了与地基的稳定连接；固定板4作为连接预制模块化建筑1与地基的关键部件，有助于承载建筑重量并在地震时有效转移震动负荷。固定板4的移动性使得建筑在地震时可以适应地面的移动，从而减少直接损害；虽然固定板4可以移动，但与钢轨3的紧密连接确保了整个建筑结构的稳定性；在地震发生时，固定板4的移动能够帮助分散震动力，减轻对建筑结构的直接冲击。

卡盘5沿第二方向与固定板4插接固定，且能够绕第二方向的轴线相对固定板4转动，以允许建筑在地震时进行与钢轨3必要的转动，从而吸收和分散震动能量；卡盘5侧壁的第二通孔501用于暴露固定板4，允许其他部件如卡板6与固定板4进行连接和互动；卡盘5沿第三方向与装配件2滑动相连，这种滑动连接提供了更大的灵活性和移动空间，有助于在地震中减轻结构受力。卡盘5的插接固定和转动能力使得整个建筑结构在地震中能够更有效地适应地面的移动，从而减少损害；卡盘5的设计增加了建筑的灵活性和适应性，使其能够在不同程度的地震力作用下保持稳定；通过允许建筑在地震中与钢轨3之间进行适当转动和移动，卡盘5有助于减少地震直接对建筑结构的冲击力；卡盘5使得其在必要时容易进行维护和更换，有助于保持建筑的长期安全性和稳定性；卡盘5的结构设计简单，能够适用于不同类型的预制模块化建筑1，增加了抗震解决方案的通用性。

卡板6通过第二通孔501延伸至固定板4与卡盘5之间，提供了一个稳定的连接点；卡板6沿第二方向的一端与卡盘5弹性相连，以允许卡板6在受到力时产生一定的移动，增加了结构的灵活性和适应性。卡板6的另一端与固定板4卡接固定，确保了卡盘5和固定板4之间的稳定连接，同时根据地震的强度允许必要的动态调整。卡板6确保了固定板4和卡盘5之间的稳定连接，从而增强了整个建筑结构的稳定性；卡板6的弹性连接允许在地震等外力作用下有一定的位移，并且在地基的带动下卡盘5和预制模块化建筑1与固定板4和钢轨3之间能够进行相对转动，帮助吸收和分散震动能量，减少对主体结构的直接冲击。通过提供稳定而灵活的连接方式，卡板6有助于提高整个预制模块化建筑1的抗震能力。

具体地，预制模块化建筑1为彩钢房结构，彩钢房通过多个钢材板拼接而成，具有结构简单方便拼装的好处，且彩钢房的四个顶部拐角处和四个底部拐角处均采用装配件2进行拼接钢材板的固定，以及装配件2为L型不锈钢板材，该L型不锈钢板材上开设有用于装配固定钢材板的孔体，通过孔体插接螺栓进行预制模块化建筑1的装配固定。

进一步地，固定板4上安装有用于支撑预制模块化建筑1底部边缘的支撑板14403。

进一步地，预制模块化建筑1下表面安装有中部支撑板1412403、中部支撑板1412403下表面两端分别固定安装有螺纹柱13，螺纹柱13上螺接有支撑环，支撑环下表面抵接钢轨3上表面。

起到结构支撑和传递负载的作用。通常位于预制模块的底部，承担着整个模块的重量，并将负载均匀分布到下方的结构上；中部支撑板1412403下面的螺纹柱13是用于调整和固定支撑板14403位置的元件。这些柱子通过螺纹连接，可以根据需要调整高度，以适应不同的地面条件和需求；螺纹柱13上的支撑环为模块与下方结构(如钢轨3)之间提供稳固和精确的连接。这种连接方式确保了模块的稳定性，并在需要时允许进行微调；支撑环下表面与钢轨3上表面的抵接是确保模块稳定放置的关键。钢轨3提供了坚固的基础，支撑环则确保了模块与这个基础的精确对接。

预制模块化建筑1的最大优点是其快速组装和拆卸的能力。通过标准化的模块和简单的连接技术，建筑过程大大加快；这种建筑方式提供了高度的灵活性，可以根据需要轻松调整或重新配置模块。同时，模块可以被拆卸并在其他地点重复使用；由于大部分构件在工厂内预制，减少了现场施工时间和劳动力成本。此外，材料浪费也得到了减少；通过精确设计的支撑系统，如螺纹柱13和支撑环，确保了建筑的稳定性和安全性；这种支撑结构设计使得模块化建筑能够适应不同的地形和基础条件，提高了其适用性。

上述任一实施例中，第一方向和第三方向均交汇于第二方向，且第一方向、第二方向和第三方向之间相互垂直。

其中，第一方向和第三方向不共面。

在该实施例中，第一方向、第二方向和第三方向的这种配置允许建筑在多个方向上具有移动和转动的能力。这种多方向的设计对于吸收和分散地震力至关重要；三个方向相互垂直意味着建筑可以在三维空间内更均匀地响应地震力，这有助于平衡建筑在不同方向上的应力分布；第一方向和第三方向不共面的设计增加了结构的几何复杂性，这有助于提供更大的稳定性和对不同方向震动的适应性。

三方向的配置使得建筑能够在地震发生时沿多个方向移动和转动，有效吸收震动能量，减少建筑受到的损害；由于方向之间的垂直关系，建筑的结构能够更有效地分散地震力，从而减轻集中应力点，避免结构破坏；不共面的第一方向和第三方向设计使得建筑能够适应多种不同类型的地震波，包括那些引起复杂地面运动的地震；通过增强建筑的抗震性能，可以减少地震造成的损害，进而降低维修和重建的成本；通过减少建筑在地震中的损害，增加了居住者的安全性，减少了因结构损坏可能导致的伤害。

上述任一实施例中，以第二方向为轴线，固定板4的上表面周向开设有多个第一卡齿401，以及卡板6相对于固定板4的一面开设有多个第二卡齿601，第一卡齿401与第二卡齿601相啮合。

第一卡齿401与第二卡齿601脱离啮合具有一个第一距离。

在该实施例中，在该预制模块化建筑1抗震结构中，固定板4的上表面周向开设有多个第一卡齿401，而卡板6相对于固定板4的一面也开设有多个第二卡齿601，第一卡齿401与第二卡齿601为相啮合。当脱离啮合时，需要有一个最低限度的第一距离，第一卡齿401与第二卡齿601的相互啮合提供了一种可靠的锁定机制，用于在正常条件下保持结构的稳定性；在地震等外力作用下，当受到超出一定阈值的力量，第一卡齿401与第二卡齿601可以脱离啮合，脱离啮合在脱离啮合后，以允许卡盘5和固定板4之间进行相对转动，以适应外部影响。

在没有外部冲击的情况下，卡齿的啮合保持了整个结构的稳定性和固定性；在地震等情况下，卡齿可以脱离啮合，允许结构部分移动，从而适应地面运动，增加了结构的灵活性和适应性；通过允许在地震中的一定运动，卡齿的设计有助于减轻直接对建筑主体的冲击，减少结构损害；允许建筑结构在遇到超出一定强度的震动时自动进行调整，而不需要外部干预；通过有效吸收和分散地震能量，有助于维持建筑的完整性，保护内部居住者的安全。

上述任一实施例中，卡盘5相对于固定板4的一面周向开设有环形槽502，以及通过环形槽502在卡盘5上形成有导转柱503，第一卡齿401和第二卡齿601均位于环形槽502内。

卡板6背离固定板4的一面与环形槽502顶部之间具有第二距离，第二距离大于第一距离。

所有第一卡齿401和所有第二卡齿601靠近第二方向的一端均抵接导转柱503侧壁。

在该实施例中，环形槽502为卡齿提供了一个指定的空间，并且导转柱503则起到引导和限制卡齿移动的作用；第一卡齿401和第二卡齿601的位置被限制在环形槽502内，助于精确控制它们的相互啮合和脱离；卡板6与环形槽502顶部之间的第二距离，大于卡齿脱离啮合的第一距离，以便第一卡齿401和第二卡齿601之间能够顺利脱离啮合；第一卡齿401和第二卡齿601靠近第二方向的一端与导转柱503侧壁的接触，有助于第一卡齿401和第二卡齿601在受到外力时的运动时，能够具有导向移动的辅助结构，避免彼此之间错位。

环形槽502和导转柱503的设计有助于精确控制卡齿的运动，从而提高结构的稳定性；在地震等自然灾害情况下，设计允许卡板6相对于固定板4进行脱离固定，以使得卡盘5和固定板4必要的转动，进一步使得建筑和和钢轨3之间的位置调整，从而增强整个结构的抗震性能；卡齿的设计和与导转柱503的接触有助于在地震中减轻直接对建筑结构的冲击力；第二距离的设置提供了额外的适应性和灵活性，使得结构能够更好地适应不同强度的地震力；通过有效的震动控制和结构调整，有助于维持建筑的完整性，保护内部居住者免受伤害。

综上所述，卡盘5上的环形槽502和导转柱503的设计在提高预制模块化建筑1的抗震性能方面，不仅保持了结构的稳定性，而且提供了必要的灵活性和自适应能力，以应对地震等自然灾害带来的挑战。

上述任一实施例中，卡板6与卡盘5弹性相连的一端固定有顶柱7，以及卡盘5上安装有与顶柱7相套接的限位桶8，顶柱7侧壁开设有多个安装槽701，至少一个安装槽701底部固定链接有与限位桶8相配合的弹簧702，以实现卡板6与卡盘5的弹性相连。

其中，根据预制模块化建筑1的重心位置，设置每个顶柱7上弹簧702的数量。

在该实施例中，弹簧702提供了卡板6与卡盘5之间的弹性连接，使得在地震或其他外力作用下，两者可以有一定的相对运动，以使得卡板6的第二卡齿601和固定板4的第一卡齿401之间进行啮合脱离，以及地震作用消失后在弹力的带动下进行二次啮合；限位桶8与顶柱7的结合，提供了一个限制弹簧702的伸缩范围，确保连接的安全性和可靠性；根据建筑的重心位置，可以调节顶柱7上的弹簧702数量，从而实现对建筑重心和重量分布的适应性调整。

弹性连接方式使得结构在地震等自然灾害中具有更好的适应性和灵活性，有助于保护整个建筑免受严重损害；通过调节弹簧702的数量，结构能够根据建筑的重心和重量分布进行自适应调整，提高整体的稳定性；弹簧702的使用有助于减轻地震力对建筑结构的直接影响，降低因地震导致的损坏风险；限位桶8和顶柱7的设计确保了弹簧702连接的安全性和可靠性，防止在极端条件下的过度伸缩；允许根据不同的建筑类型和结构特性进行调整，提供了更高的通用性和适应性。

综上所述，卡板6与卡盘5之间通过顶柱7和限位桶8以及弹簧702实现的弹性连接，为预制模块化建筑1提供了一种有效的抗震解决方案，既提高了建筑的抗震性能，又保证了结构的安全性和灵活性。

上述任一实施例中，所有弹簧702的顶部位于同一平面，且高于顶柱7的顶部；弹簧702的顶部与限位桶8的内壁顶部之间具有第三距离，第三距离小于第一距离。

在该实施例中，所有弹簧702顶部处于同一平面上，确保了整个结构在受到外力时的均匀反应和一致性；弹簧702顶部高于顶柱7的顶部，提供了必要的空间和灵活性以适应不同的压缩和伸展需求，以避免顶柱7对弹簧702的压缩产生干扰；弹簧702顶部与限位桶8内壁顶部之间的第三距离设置，确保了在正常情况下弹簧702的稳定性，并在特定的应力条件下允许弹簧702压缩，将第三距离小于第一距离，可使得在第一卡齿401和第二卡齿601脱离时，弹簧702处于被压缩的状态，以在第一卡齿401和第二卡齿601失去在相互作用力后，向下推动以便进行二次啮合。

通过确保所有弹簧702处于同一高度，可以在单次的压缩中均匀分布应力，使得弹簧702在受到地震等外部力量时适当地压缩，从而能够根据建筑重心的位置，进行不同位置在不同受力下的转动需求；由于弹簧702顶部高于顶柱7，提供了足够的空间以适应不同的压缩水平，增加了结构的适应性和灵活性；第三距离的设计有助于在地震中减轻直接对建筑结构的冲击力，降低因地震导致的损害风险。

上述任一实施例中，抗震结构还包括：

气囊9，安装在预制模块化建筑1内部拐角处；气囊9上电连接有导电线10，导电线10贯穿预制模块化建筑1并延伸至外部。

所有弹簧702上共同安装有动触子703，限位桶8内壁顶部安装有与动触子703纵向对应的静触子801。

在该实施例中，气囊9安装在建筑内部拐角处，提供在地震发生时对建筑角落部分的额外保护，导电线10的设置用于控制气囊9的状态使其膨胀；所有弹簧702上的动触子703和限位桶8内壁顶部的静触子801用于检测和控制弹簧702的压缩和释放，以便在发生地震时，特别是钢轨3已经与建筑的某个角落发生转动后，通过动触子703和静触子801接触通电，以使气囊9膨胀，加强对建筑内部的支撑。

气囊9的设置用于建筑的拐角提供额外的保护，帮助吸收地震带来的冲击和震动，减少建筑结构的损伤；通过动触子703和静触子801的配置，系统能够监测到建筑结构在地震中的实时响应，并据此进行调整，以自动调节控制气囊9的膨胀；气囊9的使用有助于减轻地震力对建筑结构的直接影响，从而降低因地震导致的损害风险；能够自动化的启动气囊9，能允许建筑在没有人为干预的情况下自动适应和响应地震，提高了整体的安全性和效率。

具体地，气囊9通常包含气囊9本体和点火器，气囊9是用强化橡制成的袋状结构，在静触子801和动触子703接触并连通电路时迅速充气；还包括一个微处理器，负责接收传感器的信号并判断是否需要部署气囊9；当控制单元发出指令时，点火装置会点燃气体发生器，从而迅速充气。

上述任一实施例中，固定板4上通过螺栓装配有夹板402，夹板402穿过第一通孔301，以将固定板4装夹固定在钢轨3上，夹板402上开设有与第一通孔301顶部相配合的第一滑槽4021。

螺栓的头部与夹板402之间夹持有弹性架11，弹性架11位于夹板402背离预制模块化建筑1的一面。

其中，弹性架11包括有多个弧形弹杆1101。

在该实施例中，夹板402通过螺栓和第一滑槽4021与固定板4相结合，实现了固定板4在钢轨3上的稳固装夹；弹性架11的设置在螺栓和夹板402之间增加了弹性，用于在纵向向下的震动中吸收震动，并且在日常使用中不会使弹性架11支撑建筑，以及提供一定的预应力，以维持结构的稳定；弧形弹杆1101可能为弹性架11提供了额外的灵活性和弹性，以适应不同的载荷和震动。

通过牢固地将固定板4装夹在钢轨3上，提高了整体结构的稳定性，尤其是在震动和移动的情况下；弹性架11和弧形弹杆1101的设计有助于吸收和分散由地震等自然灾害引起的震动，保护结构免受损害；弹性架11的设置允许夹板402在受到外部力的影响时有一定的移动和调整空间，增加了整体结构的适应性；允许结构在面对不同强度和方向的震动时自动进行调整，提高了建筑的抗震性能；如果需要维护或更换，夹板402和弹性架11的设计使得这个过程更加容易和高效。

总体来说，夹板402和弹性架11的设计在提高预制模块化建筑1的抗震性能方面发挥着重要作用，增强了结构的稳定性和灵活性，同时也提供了必要的自适应能力，以应对地震等自然灾害带来的挑战。

具体地，弹性架11和弧形弹杆1101均为马氏体不锈钢，以提高在收到螺栓头部和夹板压制作用力后，产生压缩形变，以便夹板和固定板能够相对于钢轨移动。

上述任一实施例中，卡盘5上固定安装有滑盘504，滑盘504沿第三方向开设有第二滑槽5041，装配件2下表面安装有与第二滑槽5041相配合的支撑杆201。

支撑杆201远离滑盘504的一端滑动连接有T型导轨202，T型导轨202与预制模块化建筑1固定连接。

在该实施例中，滑盘504上的第二滑槽5041为支撑杆201提供了一个导向和运动路径，确保了支撑杆201的准确定位和平稳移动；支撑杆201的滑动连接到T型导轨202允许在第三方向上的相对移动，从而增加了建筑结构在地震中该方向上的适应移动性；T型导轨202与预制模块化建筑1的固定连接确保了整体结构的稳定性和可靠性。

通过支撑杆201和滑盘504的设计，建筑能够在地震等外力作用下沿第三方向适当移动，增加了结构的抗震性能；允许建筑在受到地震力的作用时进行相对于地基的独立移动，从而减少直接对建筑结构的冲击；使得建筑能够适应来自不同方向的震动，提供了更全面的移动自由度；在地震发生时，有助于维持建筑的整体结构完整性，保护内部居住者的安全；由于其通用性，可以应用于不同类型的预制模块化建筑1，提供有效的抗震解决方案。

进一步地，卡盘5上开设有与限位桶8外壁相螺接的螺纹孔505，以便住户能够根据正在使用中的建筑内部家具摆放位置调节顶杆上多个安装槽701内的弹簧702数量。

本发明第二方面的实施例提出了一种施工方法。在本发明的一些实施例中，如图10所示，该施工方法包括如下步骤：

S，在地基上通过装配件2组装预制模块化建筑1。

S，在地基上平行放置两个钢轨3，根据预制模块化建筑1的宽度调整两个钢轨3的间距。

S，将固定板4、卡盘5和卡板6组装在钢轨3上。

S，通过吊车吊装预制模块化建筑1至两个钢轨3上方。

S，对接装配件2和卡盘5并完成滑动装配，以对预制模块化建筑1完成抗震结构的施工。

本发明提供的一种施工方法，使用装配件2在地基上组装预制模块化建筑1，确保建筑的基本框架和位置，提供了一个稳定和可靠的基础，确保后续工作的顺利进行。在地基上平行放置两个钢轨3，根据建筑的宽度调整间距，以适应建筑的尺寸和重量分布；确保钢轨3正确配合建筑的宽度，提高整体结构的支撑能力和稳定性。将固定板4、卡盘5和卡板6组装在钢轨3上，形成基础的抗震结构；创建了一个可以在地震中吸收和分散震动的机制，增强了建筑的抗震能力。通过吊车将预制模块化建筑1吊装至两个钢轨3上方，准备进行最终的定位和固定；通过吊装方法提高了施工效率，同时减少了地面施工所需的劳动力和时间。对接装配件2和卡盘5并完成滑动装配，使预制模块化建筑1与抗震结构完全整合；确保建筑与抗震结构之间的紧密配合，完成了抗震结构的施工，增强了建筑物的整体抗震性能。

综上所述，通过上述步骤共同增强了建筑的抗震性能，提高了在地震等自然灾害中的安全性；通过分步骤的方法，施工过程变得更加有序和高效，降低了施工难度和时间成本；适用于不同规模和类型的预制模块化建筑1，具有很高的适应性和通用性；通过精确的组装和调整，建筑的整体稳定性得到保证，特别是在面对不同强度和方向的地震力时。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，其特征在于，用于使所述预制模块化建筑(1)悬空固定在地基上，所述预制模块化建筑(1)的拐角处通过装配件(2)固定装配，位于所述预制模块化建筑(1)底部的所述装配件(2)与所述抗震结构固定装配，所述抗震结构包括：

钢轨(3)，在所述钢轨(3)侧壁开设有第一通孔(301)；所述钢轨(3)固定在所述地基上；

固定板(4)，设置在所述钢轨(3)顶部；所述固定板(4)通过所述第一通孔(301)与所述钢轨(3)装夹固定；沿一个第一方向，所述固定板(4)能够在所述钢轨(3)上移动；

卡盘(5)，沿一个第二方向，所述卡盘(5)与所述固定板(4)插接固定；以所述第二方向为轴线，所述卡盘(5)与所述固定板(4)之间能够相对转动；垂直于所述第二方向，所述卡盘(5)侧壁开设有能够暴露所述固定板(4)的第二通孔(501)；沿一个第三方向，所述卡盘(5)与所述装配件(2)滑动相连；

卡板(6)，所述卡板(6)通过所述第二通孔(501)延伸至所述固定板(4)与所述卡盘(5)之间；沿所述第二方向，所述卡板(6)的一端与所述卡盘(5)弹性相连，以带动所述卡板(6)的另一端与所述固定板(4)卡接固定，并固定所述卡盘(5)和所述固定板(4)。

2.根据权利要求1所述的一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，其特征在于，所述第一方向和所述第三方向均交汇于所述第二方向，且所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向之间相互垂直；

其中，所述第一方向和所述第三方向不共面。

3.根据权利要求2所述的一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，其特征在于，以所述第二方向为轴线，所述固定板(4)的上表面周向开设有多个第一卡齿(401)，以及所述卡板(6)相对于所述固定板(4)的一面开设有多个第二卡齿(601)，所述第一卡齿(401)与所述第二卡齿(601)相啮合；

所述第一卡齿(401)与所述第二卡齿(601)脱离啮合具有一个第一距离。

4.根据权利要求3所述的一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，其特征在于，所述卡盘(5)相对于所述固定板(4)的一面周向开设有环形槽(502)，以及通过所述环形槽(502)在所述卡盘(5)上形成有导转柱(503)，所述第一卡齿(401)和所述第二卡齿(601)均位于所述环形槽(502)内；

所述卡板(6)背离所述固定板(4)的一面与所述环形槽(502)顶部之间具有第二距离，所述第二距离大于所述第一距离；

所有所述第一卡齿(401)和所有所述第二卡齿(601)靠近所述第二方向的一端均抵接所述导转柱(503)侧壁。

5.根据权利要求3所述的一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，其特征在于，所述卡板(6)与所述卡盘(5)弹性相连的一端固定有顶柱(7)，以及所述卡盘(5)上安装有与所述顶柱(7)相套接的限位桶(8)，所述顶柱(7)侧壁开设有多个安装槽(701)，至少一所述安装槽(701)底部固定链接有与限位桶(8)相配合的弹簧(702)，以实现所述卡板(6)与所述卡盘(5)的弹性相连；

其中，根据所述预制模块化建筑(1)的重心位置，设置每个所述顶柱(7)上所述弹簧(702)的数量。

6.根据权利要求5所述的一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，其特征在于，所有所述弹簧(702)的顶部位于同一平面，且高于所述顶柱(7)的顶部；所述弹簧(702)的顶部与所述限位桶(8)的内壁顶部之间具有第三距离，所述第三距离小于所述第一距离。

7.根据权利要求5所述的一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，其特征在于，还包括：

气囊(9)，安装在所述预制模块化建筑(1)内部拐角处；所述气囊(9)上电连接有导电线(10)，所述导电线(10)贯穿所述预制模块化建筑(1)并延伸至外部；以及

所有所述弹簧(702)上共同安装有动触子(703)，所述限位桶(8)内壁顶部安装有与所述动触子(703)纵向对应的静触子(801)。

8.根据权利要求1所述的一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，其特征在于，所述固定板(4)上通过螺栓装配有夹板(402)，所述夹板(402)穿过所述第一通孔(301)，以将固定板(4)装夹固定在所述钢轨(3)上，所述夹板(402)上开设有与所述第一通孔(301)顶部相配合的第一滑槽(4021)；

所述螺栓的头部与所述夹板(402)之间夹持有弹性架(11)，所述弹性架(11)位于所述夹板(402)背离所述预制模块化建筑(1)的一面；

其中，所述弹性架(11)包括有多个弧形弹杆(1101)。

9.根据权利要求1所述的一种预制模块化建筑抗震结构及其施工方法，其特征在于，所述卡盘(5)上固定安装有滑盘(504)，所述滑盘(504)沿所述第三方向开设有第二滑槽(5041)，所述装配件(2)下表面安装有与所述第二滑槽(5041)相配合的支撑杆(201)；

所述支撑杆(201)远离所述滑盘(504)的一端滑动连接有T型导轨(202)，所述T型导轨(202)与所述预制模块化建筑(1)固定连接。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的抗震结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

在所述地基上通过所述装配件(2)组装所述预制模块化建筑(1)；

在所述地基上平行放置两个所述钢轨(3)，根据所述预制模块化建筑(1)的宽度调整两个所述钢轨(3)的间距；

将所述固定板(4)、所述卡盘(5)和所述卡板(6)组装在所述钢轨(3)上；

通过吊车吊装所述预制模块化建筑(1)至两个所述钢轨(3)上方；

对接所述装配件(2)和所述卡盘(5)并完成滑动装配，以对所述预制模块化建筑(1)完成所述抗震结构的施工。