高層建筑抗震框架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于高層框架建筑防震和抗震的高層建筑抗震框架。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的的高層建筑的建造,其框架都是采用一體式的建筑構(gòu)造,在遇到地震時(shí),整棟樓都跟著地面搖動(dòng),而且,樓層越高,擺動(dòng)得越大。傳統(tǒng)的的高層建筑的防震措施就是采用加強(qiáng)整體框架結(jié)構(gòu)的牢固性,這種方式的防震看似可行,但實(shí)際上存在諸多隱患,比如框架的立柱部分經(jīng)受不起地震的快速擺動(dòng)時(shí)容易斷裂而造成防震失敗。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明涉的目的是為了提供一種用于高層框架建筑遇到地震時(shí)不隨地面的擺動(dòng)而擺動(dòng)的、抗震能力極強(qiáng)的高層建筑抗震框架及其建造方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所述的高層建筑抗震框架主要包括基礎(chǔ)單元、抗震單元、立柱、橫框架、吸震層、上弧形面、下弧形面;
基礎(chǔ)單元與抗震單元體之間通過(guò)上弧形面和下弧形面配合而連接,兩個(gè)抗震單元體之間通過(guò)上弧形面與下弧形面配合而連接。
[0005]所述的基礎(chǔ)單元是地圈梁和地圈梁以下的基礎(chǔ)部分,在基礎(chǔ)單元的上面的一面與抗震單元體的框架體的立柱的下弧形面接觸的位置處有上弧形面,在基礎(chǔ)單元的上端面與上弧形面之間鋪墊有吸震層。
[0006]所述的抗震單元是一個(gè)澆筑整體,是基礎(chǔ)單元上面的單層或多層的框架體,框架體的立柱與橫框架澆筑成為一個(gè)整體;所述的抗震單元的最下面的框架體的立柱的下端面有下弧形面,抗震單元的上端面與上面一個(gè)抗震單元的框架體的立柱的下端面連接的位置處有上弧形面,在下弧形面與抗震單元的下端面的澆筑體之間鋪墊有吸震層,在上弧形面與抗震單元的上端面的澆筑體之間鋪墊有吸震層;每個(gè)抗震單元的上弧形面的高度一致或基本一致、下弧形面的高度一致或基本一致,基礎(chǔ)單元的上弧形面的高度一致或基本一致,兩個(gè)抗震單元之間通過(guò)上弧形面與下弧形面配合而形成斷續(xù)式的連接,最上面的一個(gè)抗震單元的上面沒(méi)有吸震層和上弧形面。
[0007]所述的吸震層是具有彈性和韌性的、與上弧形面和下弧形面的背面一致的薄板,在地震時(shí)能夠部分吸收地震時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)并減小振動(dòng)的向上傳遞。
[0008]所述的橫框架包括橫架和橫梁兩部分,橫架與框架體的立柱連接,橫梁與框架體的橫架連接。
[0009]所述的上弧形面和下弧形面向上或向下,向下時(shí),上弧形面是凹面,下弧形面是凸面;向上時(shí),上弧形面是凸面,下弧形面是凹面。
[0010]所述的上弧形面和下弧形面是高強(qiáng)度的不銹金屬材料,上弧形面和下弧形面相接觸的一面弧度一致、并且光滑,上弧形面和下弧形面之間在地震時(shí)能夠滑動(dòng)和輕微移動(dòng);所述的上弧形面固定在抗震單元和基礎(chǔ)單元的澆筑體的上端面,下弧形面固定在抗震單元的澆筑體的下端面。
[0011]為了使地震后上弧形面和下弧形面及整棟高層建筑能夠恢復(fù)原位,所述的上弧形面和下弧形面是球面形弧形面或橢球面形弧形面或圓錐面,球面形弧形面或橢圓球面形弧形面或圓錐面在地震時(shí)高層建筑的基礎(chǔ)單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間發(fā)生位移后,上弧形面和下弧形面能夠自動(dòng)找到原來(lái)的貼合位置而回到原位。
[0012]為了在地震時(shí)減小地震帶來(lái)的振動(dòng),所述的基礎(chǔ)單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間的端部與上弧形面和下弧形面之間,通過(guò)吸震層部分吸收地震時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)來(lái)減小振動(dòng)的向上傳遞,達(dá)到減震的目的。
[0013]為了在地震時(shí)減小地震帶來(lái)的搖擺,所述的基礎(chǔ)單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間的上弧形面和下弧形面之間,通過(guò)地震時(shí)的振動(dòng)和搖擺使上弧形面與下弧形面之間出現(xiàn)細(xì)小的間隙,通過(guò)地震時(shí)的搖擺使上弧形面與下弧形面之間產(chǎn)生滑動(dòng)和輕微移動(dòng),并且通過(guò)基礎(chǔ)單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間的上弧形面和下弧形面之間的滑動(dòng)和輕微移動(dòng)來(lái)減小地震帶來(lái)的搖擺;所述的基礎(chǔ)單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間通過(guò)下弧形面和上弧形面把框架體的立柱分開成為斷續(xù)式的連接方式。
[0014]地震時(shí),地震的振動(dòng)和搖擺首先波及到高層建筑的基礎(chǔ)單元,基礎(chǔ)單元上端面的吸震層和抗震單元的下端的吸震層減小了地震的振動(dòng)的傳遞,基礎(chǔ)單元上端面的上弧形面與抗震單元的下弧形面之間在地震的振動(dòng)和搖擺的作用下產(chǎn)生滑動(dòng)和輕微移動(dòng),地震的振動(dòng)和搖擺的余波再通過(guò)下弧形面和吸震層傳遞給抗震單元,抗震單元與基礎(chǔ)單元的搖擺方向相反,使基礎(chǔ)單元上面的一個(gè)抗震單元受到的振動(dòng)和搖擺減小了。之后地震的振動(dòng)和搖擺的余波繼續(xù)上傳至上一個(gè)抗震單元,在吸震層與上弧形面和下弧形面的作用下,下面的一個(gè)抗震單元的上弧形面與本抗震單元的下弧形面之間產(chǎn)生滑動(dòng)和輕微移動(dòng),下面的抗震單元與本抗震單元的搖擺方向相反,使本單元的抗震單元受到的振動(dòng)和搖擺又減小了。如此循環(huán)地減小地震的振動(dòng)和搖擺的余波,到了更高層次單元的抗震單元受到的地震的振動(dòng)和搖擺的余波量減小了,而且是單元層次越高減小的量越大。地震后,基礎(chǔ)單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間在上弧形面和下弧形面的球面形弧形面或橢球面形弧形面或圓錐面的作用下,下弧形面的最低點(diǎn)或最高點(diǎn)在上面的重力作用下滑動(dòng)而自動(dòng)尋找上弧形面的最低點(diǎn)或最高點(diǎn),繼而尋求相互密切貼合而,使高層建筑的基礎(chǔ)單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間的上弧形面和下弧形面發(fā)生位移后能夠自動(dòng)找到原來(lái)的貼合位置而回到原位。
[0015]所述的高層建筑抗震框架的建造方法,其特征在于:
在澆筑時(shí),地圈梁和地圈梁以下的基礎(chǔ)部分、框架體的立柱、框架體的橫框架采用鋼筋與水泥混合體系結(jié)合澆筑成為鋼混結(jié)構(gòu)。
[0016]把地圈梁和地圈梁以下的基礎(chǔ)部分澆筑成為基礎(chǔ)單元,在基礎(chǔ)單元的上面的一面與抗震單元的框架體的立柱的下弧形面接觸的位置處的澆筑體的上端面鋪墊一層吸震層,再在吸震層的上面固定好上弧形面。
[0017]把基礎(chǔ)單元上面的單層或多層的框架體的立柱與框架體的橫框架澆筑成為抗震單元,在抗震單元的最下面的框架體的立柱的下端面鋪墊有一層吸震層,在吸震層的下面固定有下弧形面;抗震單元的最上面與上面一個(gè)抗震單元的框架體的立柱的下端面連接處的澆筑體的上端面位置處鋪墊有吸震層,再在吸震層的上面固定好上弧形面;每個(gè)抗震單元的上弧形面的高度一致,每個(gè)抗震單元的下弧形面的高度一致,兩個(gè)抗震單元之間通過(guò)上弧形面與下弧形面配合而形成斷續(xù)式的連接。
[0018]所述的基礎(chǔ)單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間通過(guò)下弧形面和上弧形面把框架體的立柱分開成為斷續(xù)式的連接方式。
[0019]所述的抗震單元澆筑成為一個(gè)鋼混結(jié)構(gòu)的澆筑整體,最上面的一個(gè)抗震單元的上面沒(méi)有吸震層和上弧形面。
[0020]所述的吸震層采用具有彈性和韌性的柔性材料制造成為與上弧形面和下弧形面的背面一致的薄板。
[0021]框架體的橫框架澆筑成為橫架和橫梁兩部分,橫架與框架體的立柱連接,橫梁與橫架連接。
[0022]所述的上弧形面和下弧形面制造成為球面形弧形面或橢圓球面形弧形面或圓錐面,上弧形面和下弧形面的弧度或錐度制造成為大于5度而小于90度;所述的上弧形面和下弧形面采用高強(qiáng)度的不銹金屬材料制造,上弧形面和下弧形面相接觸的一面制造的弧度一致、并且光滑,上弧形面固定在抗震單元和基礎(chǔ)單元的澆筑體的上端面,下弧形面固定在抗震單元的澆筑體的下端面。
[0023]所述的橫框架包括橫架和橫梁兩部分,橫架與框架體的立柱連接,橫梁與框架體的橫架連接。
[0024]在饒筑基礎(chǔ)單元和抗震單元時(shí),把吸震層