一种土木工程抗震结构的制作方法

    专利2022-07-08  128


    本发明属于土木工程技术领域,具体涉及一种土木工程抗震结构。



    背景技术:

    作为危害较大的自然灾害之一的地震和强风,其对建筑的摧毁性力量是可怕的,古代我们面对自然界压倒性的力量,时常无何奈何,遇到疾病或天灾,古人只能依靠祭祀来祈求平安。如今,我们依赖掌握的自然规律和科学技术,可以在很大程度上避免一些破坏力较轻的灾祸。然而,在一些较强烈的地球活动,比如强风海啸以及地震中,我们仍然面临较大的威胁。

    技术更新的今天,我们的防御措施也得到了进一步的完备,目前对于强风海啸以及地震中的防护结构一般采用的均是免震方案,即在在地面和建筑物之间加入橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等,把震动的地面隔开,降低振动强度,就如同在房子底下加了一个大弹簧。实际建筑设计上,是在地面和建筑物之间加上吸收振动,如高层建筑的底部安装橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座。

    该种防护结构针对地层内传来的震动效果比较好,但是对于强风海啸等引起的震动的减弱效果不是很明显。



    技术实现要素:

    有鉴于此,本发明提供了一种土木工程抗震结构,以便解决现有技术中的不足。

    本发明的技术方案是:

    一种土木工程抗震结构,包括:

    软结构体,套装设置在建筑物的外面,所述软结构体包括围绕建筑物的外围设置的多根柱体,多根柱体竖直设置且相互平行,多根柱体之间设置有多根横梁,多根横梁水平设置且相互平行;

    多个减震结构,位于所述软结构体和建筑物之间,其一端和所述软结构体连接,另一端和所述建筑物连接,用于缓冲和削弱建筑物的震动能量。

    优选的,所述减震结构包括:

    连接板,和所述建筑物固定连接;

    底座,和所述软结构体连接;

    缓冲单元,设置在所述连接板和底座之间,用于实现震动能量的消耗。

    优选的,所述缓冲单元包括:

    四组连接组件,分别对称设置在底座的两侧,每组连接组件包括与底座固定连接的支承座一,所述支承座一与连接杆一的一端铰接,所述连接杆一的另一端铰接在支承座二上,所述支承座二与所述连接板固定连接;

    两个水平设置的连接杆二,分别架设在两个支承座二上;

    拨叉,一端套装在其中一个连接杆二上且与所述连接杆二转动连接,另外一端与滑块铰接;

    滑杆,架设在两个支承座三上,所述支承座三分别与底座固定,所述滑块套装固定在所述滑杆上;

    两个弹性件,套装固定在所述滑杆上,且分别设置在所述滑块的两侧;

    液压缸一和液压缸二,与所述底座固定连接,分别位于滑杆的两端,且所述液压缸一和液压缸二的活塞杆分别与滑杆的两端固定连接,且所述液压缸一和液压缸二的缸体上有活塞杆的一侧、无活塞杆的一侧分别对应连通。

    优选的,所述拨叉包括:

    套筒,套装在所述连接杆二上;

    杆体,其一端与所述套筒的中段垂直固定;

    c型构件,设置在所述杆体的另一端,且所述c型构件背离杆体的一端分别与所述滑块的两个侧面铰接。

    优选的,所述c型构件包括两个平行设置的连杆一和设置在两个连杆一之间的连杆二,所述连杆二设置在所述连杆一的其中一端且连杆二的两端分别与两个连杆一垂直固定,所述连杆一背离杆体的一端开设有用于实现和滑块的两个侧面铰接的安装孔。

    与现有技术相比,本发明提供的一种土木工程抗震结构,其在建筑物的外围套装设置了软结构体,然后用多个减震结构将软结构体和建筑物进行连接。地震时,由于软结构体和建筑物的硬度不同,其晃动的频率也不同,所以变形的趋向也不同。建筑物刚性比较好,晃动会比较厉害,而建筑物通过多个减震结构的减振作用,大大降低了晃动的幅度。本发明结构可靠,削弱了作用在建筑物上的地震、强风的作用力,使建筑物的抗震抗风能力得到有效的提高,实用性强,值得推广。

    附图说明

    图1为本发明的整体结构的示意图;

    图2为本发明的减震结构的主视图;

    图3为本发明的减震结构的俯视图;

    图4为本发明的拨叉的结构的主视图;

    图5为本发明的拨叉的结构的左视图。

    具体实施方式

    本发明提供了一种土木工程抗震结构,下面结合图1到图5的结构示意图,对本发明进行说明。

    实施例1

    如图1所示,本发明提供的一种土木工程抗震结构,包括套装设置在建筑物1的外面的软结构体3,软结构体3和建筑物1之间通过多个减震结构2进行连接。

    具体的,软结构体3包括围绕着建筑物1设置的多根柱体301,多根柱体301到建筑物1的距离相等,多根柱体301竖直设置且相互平行,多根柱体301之间固定连接多根横梁302,多根横梁302水平设置且相互平行。

    具体的,多根柱体301和多根横梁302优选为铍青铜,彼此之间采用螺钉进行连接固定。

    多个减震结构2在软结构体3和建筑物1之间,其一端和软结构体3连接,另一端和建筑物1连接,用于缓冲和削弱建筑物1的震动能量。

    进一步的,如图2和图3所示,减震结构2包括和建筑物1固定连接的连接板6,和软结构体3连接的底座13,在连接板6和底座13之间有缓冲单元,缓冲单元用于实现震动能量的消耗。

    进一步的,缓冲单元包括分别对称设置在底座13的两侧的四组连接组件,每组连接组件包括与底座13固定连接的支承座一4,支承座一4与连接杆一5的一端铰接,连接杆一5的另一端铰接在支承座二10上,支承座二10与连接板6固定。两个水平设置的连接杆二,分别架设在两个支承座二10上,拨叉7,一端套装在其中一个连接杆二上且与连接杆二转动连接,另外一端与滑块8铰接;滑杆11,架设在两个支承座三15上,支承座三15分别与底座13固定,滑块8套装固定在滑杆11上,滑杆11上套装两个弹性件9,两个弹性件9分别设置在滑块8的两侧。液压缸一14和液压缸二12均与底座13固定连接,且分别位于滑杆11的两端,液压缸一14和液压缸二12的活塞杆分别与滑杆11的两端固定连接,且液压缸一14和液压缸二12的缸体上有活塞杆的一侧、无活塞杆的一侧分别对应连通。

    具体的,弹性件9优选为柱形弹簧。

    进一步的,如图4和图5所示,拨叉7包括套装在连接杆二上的套筒701,套筒701的中段与杆体702的一端垂直固定,杆体702的另一端固定连接c型构件,c型构件背离杆体702的一端分别与滑块8的两个侧面铰接。

    进一步,具体的,c型构件包括两个平行设置的连杆一704和设置在两个连杆一704之间的连杆二703,连杆二703设置在连杆一704的其中一端且连杆二703的两端分别与两个连杆一704垂直固定,连杆一704背离杆体702的一端开设有用于实现和滑块8的两个侧面铰接的安装孔705。

    当有震动产生时,建筑物压迫拨叉7推动滑块8,滑块8带动滑杆11上下移动,上下移动的过程中压迫弹性件9发生形变,同时推动活塞上下移动,由于液压缸一14和液压缸二12的缸体上有活塞杆的一侧、无活塞杆的一侧分别对应连通,因此,可以构成液压阻尼和弹簧的复合耗能,使得震动的能量在移动和做功的过程中得到消耗,从而对震动进行控制。另一方面,由于软结构体和建筑物的硬度不同,其晃动的频率也不同,所以变形的趋向也不同,通过将软结构体和建筑物利用减震结构进行连接,能让建筑物的刚性变形在软结构体上得到缓冲,使得建筑物的抗震抗风能力得到有效的提高。

    本发明提供的一种土木工程抗震结构,其在建筑物的外围套装设置了软结构体,然后用多个减震结构将软结构体和建筑物进行连接。地震时,由于软结构体和建筑物的硬度不同,其晃动的频率也不同,所以变形的趋向也不同。建筑物刚性比较好,晃动会比较厉害,而建筑物通过多个减震结构的减振作用,大大降低了晃动的幅度。本发明结构可靠,削弱了作用在建筑物上的地震、强风的作用力,使建筑物的抗震抗风能力得到有效的提高,实用性强,值得推广。

    以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。


    技术特征:

    1.一种土木工程抗震结构,其特征在于,包括:

    软结构体(3),套装设置在建筑物(1)的外面,所述软结构体(3)包括围绕建筑物(1)的外围设置的多根柱体(301),多根柱体(301)竖直设置且相互平行,多根柱体(301)之间设置有多根横梁(302),多根横梁(302)水平设置且相互平行;

    多个减震结构(2),位于所述软结构体(3)和建筑物(1)之间,其一端和所述软结构体(3)连接,另一端和所述建筑物(1)连接,用于缓冲和削弱建筑物(1)的震动能量。

    2.根据权利要求1所述的一种土木工程抗震结构,其特征在于,所述减震结构(2)包括:

    连接板(6),和所述建筑物(1)固定连接;

    底座(13),和所述软结构体(3)连接;

    缓冲单元,设置在所述连接板(6)和底座(13)之间,用于实现震动能量的消耗。

    3.根据权利要求2所述的一种土木工程抗震结构,其特征在于,所述缓冲单元包括:

    四组连接组件,分别对称设置在底座(13)的两侧,每组连接组件包括与底座(13)固定连接的支承座一(4),所述支承座一(4)与连接杆一(5)的一端铰接,所述连接杆一(5)的另一端铰接在支承座二(10)上,所述支承座二(10)与所述连接板(6)固定连接;

    两个水平设置的连接杆二,分别架设在两个支承座二(10)上;

    拨叉(7),一端套装在其中一个连接杆二上且与所述连接杆二转动连接,另外一端与滑块(8)铰接;

    滑杆(11),架设在两个支承座三(15)上,所述支承座三(15)分别与底座(13)固定,所述滑块(8)套装固定在所述滑杆(11)上;

    两个弹性件(9),套装固定在所述滑杆(11)上,且分别设置在所述滑块(8)的两侧;

    液压缸一(14)和液压缸二(12),与所述底座(13)固定连接,分别位于滑杆(11)的两端,且所述液压缸一(14)和液压缸二(12)的活塞杆分别与滑杆(11)的两端固定连接,且所述液压缸一(14)和液压缸二(12)的缸体上有活塞杆的一侧、无活塞杆的一侧分别对应连通。

    4.根据权利要求1所述的一种土木工程抗震结构,其特征在于,所述拨叉(7)包括:

    套筒(701),套装在所述连接杆二上;

    杆体(702),其一端与所述套筒(701)的中段垂直固定;

    c型构件,设置在所述杆体(702)的另一端,且所述c型构件背离杆体(702)的一端分别与所述滑块(8)的两个侧面铰接。

    5.根据权利要求4所述的一种土木工程抗震结构,其特征在于,所述c型构件包括两个平行设置的连杆一(704)和设置在两个连杆一(704)之间的连杆二(703),所述连杆二(703)设置在所述连杆一(704)的其中一端且连杆二(703)的两端分别与两个连杆一(704)垂直固定,所述连杆一(704)背离杆体(702)的一端开设有用于实现和滑块(8)的两个侧面铰接的安装孔(705)。

    技术总结
    本发明属于土木工程技术领域,具体涉及一种土木工程抗震结构,包括软结构体,套装设在建筑物的外面,软结构体包括围绕建筑物的外围设置的多根柱体,多根柱体竖直设置且相互平行,多根柱体之间设有多根横梁,多根横梁水平设置且相互平行;多个减震结构,位于软结构体和建筑物之间,其一端和软结构体连接,另一端和建筑物连接。本发明在建筑物的外围套装设软结构体,然后用多个减震结构将软结构体和建筑物进行连接。建筑物刚性比较好,晃动会比较厉害,而建筑物通过多个减震结构的减振作用使晃动的幅度降低,其结构可靠,削弱了作用在建筑物上的地震、强风的作用力,使建筑物的抗震抗风能力得到有效的提高。

    技术研发人员:李敬敏;任倩;王玉敬;王飒;李翔;张焕;陈艳敏;王霜;叶建文
    受保护的技术使用者:商丘工学院
    技术研发日:2020.12.03
    技术公布日:2021.03.12

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