[發明專利]高層建筑抗震框架

有效

• 申請號: 201510011091.3
• 申請日: 2015-01-10
• 公開（公告）號: CN104674967B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 徐浩鐘;譚明貴;金永升
• 申請（專利權）人: 重慶市民崧科技研發中心
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B1/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高層建筑抗震框架，其特征在于：所述的高層建筑抗震框架主要包括基礎單元、抗震單元、立柱（1）、橫框架（4）、吸震層（5）、上弧形面（3）、下弧形面（2）；

基礎單元與抗震單元體之間通過上弧形面（3）和下弧形面（2）配合而連接，兩個抗震單元體之間通過上弧形面（3）與下弧形面（2）配合而連接；

所述的基礎單元是地圈梁和地圈梁以下的基礎部分，在基礎單元的上面的一面與抗震單元體的框架體的立柱（1）的下弧形面（2）接觸的位置處有上弧形面（3），在基礎單元的上端面與上弧形面（3）之間鋪墊有吸震層（5）；

所述的抗震單元是一個澆筑整體，是基礎單元上面的單層或多層的框架體，框架體的立柱（1）與橫框架（4）澆筑成為一個整體；所述的抗震單元的最下面的框架體的立柱（1）的下端面有下弧形面（2），抗震單元的上端面與上面一個抗震單元的框架體的立柱（1）的下端面連接的位置處有上弧形面（3），在下弧形面（2）與抗震單元的下端面的澆筑體之間鋪墊有吸震層（5），在上弧形面（3）與抗震單元的上端面的澆筑體之間鋪墊有吸震層（5）；每個抗震單元的上弧形面（3）的高度一致、下弧形面（2）的高度一致，基礎單元的上弧形面（3）的高度一致，兩個抗震單元之間通過上弧形面（3）與下弧形面（2）配合而形成斷續式的連接，最上面的一個抗震單元的上面沒有吸震層（5）和上弧形面（3）；

所述的吸震層（5）是具有彈性和韌性的、與上弧形面（3）和下弧形面（2）的背面一致的薄板，在地震時能夠部分吸收地震時產生的振動并減小振動的向上傳遞；

所述的橫框架（4）包括橫架和橫梁兩部分，橫架與框架體的立柱（1）連接，橫梁與框架體的橫架連接；

所述的上弧形面（3）和下弧形面（2）向上或向下，向下時，上弧形面（3）是凹面，下弧形面（2）是凸面；向上時，上弧形面（3）是凸面，下弧形面（2）是凹面；

所述的上弧形面（3）和下弧形面（2）是高強度的不銹金屬材料，上弧形面（3）和下弧形面（2）相接觸的一面弧度一致、并且光滑，上弧形面（3）和下弧形面（2）之間在地震時能夠滑動和輕微移動；所述的上弧形面（3）固定在抗震單元和基礎單元的澆筑體的上端面，下弧形面（2）固定在抗震單元的澆筑體的下端面；

為了使地震后上弧形面（3）和下弧形面（2）及整棟高層建筑能夠恢復原位，所述的上弧形面（3）和下弧形面（2）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高層建筑的基礎單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間發生位移后，上弧形面（3）和下弧形面（2）能夠自動找到原來的貼合位置而回到原位；

為了在地震時減小地震帶來的振動，所述的基礎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（3）和下弧形面（2）之間，通過吸震層（5）部分吸收地震時產生的振動來減小振動的向上傳遞，達到減震的目的；

為了在地震時減小地震帶來的搖擺，所述的基礎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（3）和下弧形面（2）之間，通過地震時的振動和搖擺使上弧形面（3）與下弧形面（2）之間出現細小的間隙，通過地震時的搖擺使上弧形面（3）與下弧形面（2）之間產生滑動和輕微移動，并且通過基礎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（3）和下弧形面（2）之間的滑動和輕微移動來減小地震帶來的搖擺；所述的基礎單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間通過下弧形面（2）和上弧形面（3）把框架體的立柱（1）分開成為斷續式的連接方式；

地震時，地震的振動和搖擺首先波及到高層建筑的基礎單元，基礎單元上端面的吸震層（5）和抗震單元的下端的吸震層（5）減小了地震的振動的傳遞，基礎單元上端面的上弧形面（3）與抗震單元的下弧形面（2）之間在地震的振動和搖擺的作用下產生滑動和輕微移動，地震的振動和搖擺的余波再通過下弧形面（2）和吸震層（5）傳遞給抗震單元，抗震單元與基礎單元的搖擺方向相反，使基礎單元上面的一個抗震單元受到的振動和搖擺減小了；之后地震的振動和搖擺的余波繼續上傳至上一個抗震單元，在吸震層（5）與上弧形面（3）和下弧形面（2）的作用下，下面的一個抗震單元的上弧形面（3）與本抗震單元的下弧形面（2）之間產生滑動和輕微移動，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和搖擺又減小了；如此循環地減小地震的振動和搖擺的余波，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（3）和下弧形面（2）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（2）的最低點或最高點在上面的重力作用下滑動而自動尋找上弧形面（3）的最低點或最高點，繼而尋求相互密切貼合而，使高層建筑的基礎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（3）和下弧形面（2）發生位移后能夠自動找到原來的貼合位置而回到原位。

2.一種高層建筑抗震框架的制造方法，其特征在于：在澆筑時，地圈梁和地圈梁以下的基礎部分、框架體的立柱（1）、框架體的橫框架（4）采用鋼筋與水泥混合體系結合澆筑成為鋼混結構；

把地圈梁和地圈梁以下的基礎部分澆筑成為基礎單元，在基礎單元的上面的一面與抗震單元的框架體的立柱（1）的下弧形面（2）接觸的位置處的澆筑體的上端面鋪墊一層吸震層（5），再在吸震層（5）的上面固定好上弧形面（3）；

把基礎單元上面的單層或多層的框架體的立柱（1）與框架體的橫框架（4）澆筑成為抗震單元，在抗震單元的最下面的框架體的立柱（1）的下端面鋪墊有一層吸震層（5），在吸震層（5）的下面固定有下弧形面（2）；抗震單元的最上面與上面一個抗震單元的框架體的立柱（1）的下端面連接處的澆筑體的上端面位置處鋪墊有吸震層（5），再在吸震層（5）的上面固定好上弧形面（3）；每個抗震單元的上弧形面（3）的高度一致，每個抗震單元的下弧形面（2）的高度一致，兩個抗震單元之間通過上弧形面（3）與下弧形面（2）配合而形成斷續式的連接；

所述的基礎單元與抗震單元之間和抗震單元與抗震單元之間通過下弧形面（2）和上弧形面（3）把框架體的立柱（1）分開成為斷續式的連接方式；

所述的抗震單元澆筑成為一個鋼混結構的澆筑整體，最上面的一個抗震單元的上面沒有吸震層（5）和上弧形面（3）；

所述的吸震層（5）采用具有彈性和韌性的柔性材料制造成為與上弧形面（3）和下弧形面（2）的背面一致的薄板；

框架體的橫框架（4）澆筑成為橫架和橫梁兩部分，橫架與框架體的立柱（1）連接，橫梁與橫架連接；

所述的上弧形面（3）和下弧形面（2）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（3）和下弧形面（2）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（3）和下弧形面（2）采用高強度的不銹金屬材料制造，上弧形面（3）和下弧形面（2）相接觸的一面制造的弧度一致、并且光滑，上弧形面（3）固定在抗震單元和基礎單元的澆筑體的上端面，下弧形面（2）固定在抗震單元的澆筑體的下端面；

所述的橫框架（4）包括橫架和橫梁兩部分，橫架與框架體的立柱（1）連接，橫梁與框架體的橫架連接；

在澆筑基礎單元和抗震單元時，把吸震層（5）鋪墊在基礎單元和抗震單元的上端面，再把上弧形面（3）壓在吸震層（5）上；

在澆筑抗震單元時，把下弧形面（2）放入上弧形面（3）內后，再鋪墊吸震層（5），再澆筑上面的一個抗震單元；在上弧形面（3）中放入下弧形面（2）時，要把上弧形面（3）和下弧形面（2）之間的雜質清除干凈；

所述的上弧形面（3）和下弧形面（2）向上或向下，向下時，上弧形面（3）制造成為凹面，下弧形面（2）制造成為凸面；向上時，下弧形面（2）制造成為凹面，上弧形面（3）制造成為凸面。