[实用新型]一种抗震建筑物

说明书

1、技术领域

一种抗震建筑物是采用活动基础的中空圆柱体建筑物结构，使建筑物在遭遇强地震的状况下，依靠自身摆动消耗地震能量，防止建筑物倒塌损毁的建筑技术和建筑结构。其技术属于建筑技术领域。

2、背景技术

用完整蛋壳制作的“不倒翁”之所以在强力推动下，不仅不会破损，还能够迅速恢复直立状态，是因为：一、蛋壳底部填装了重物使蛋壳的重心大幅度降低，二、蛋壳底部呈球面形，三、蛋壳受到外力冲击时可以顺势摆动。因此“不倒翁”是依靠自身重力和蛋壳球面与平面形成的可变动支点保持自身的动态平衡，同时消耗外部冲击能量。应用这个原理，将建筑物设计为具有足够低的重心和球面形的底部，那么在发生地震时，建筑物就会象“不倒翁”一样，依靠自身摆动消耗地震能量后，迅速恢复直立状态，避免倒塌损毁。这种以改变建筑物结构为核心的抗震建筑物建造技术，与现有的以提高建筑材料力学强度为核心的抗震建筑物建造技术相比，具有更好的抗震效果及更低的建造成本。适用于在强地震多发地带建造各种直立形抗震建筑物。

抗震建筑物主体由圆柱体和中空圆柱体两部分构成。一方面圆柱体形状建筑物具有圆心对称结构，利于化解不同方向的外力，以及减小风力造成的摆动；另一方面利用中空圆柱体将建筑物主体套装在由球冠形钢板壳体内浇注钢筋水泥制成的球冠形刚性抗震建筑物底部，与水平面覆盖钢板的钢筋水泥浇注制成的圆柱体刚性建筑物地基两部分构成的活动基础上，利于降低建筑物重心。支撑抗震建筑物主体的球冠形刚性抗震建筑物底部与圆柱体刚性建筑物地基水平面只有一个接触点，一方面利于建筑物主体在外力冲击时进行顺势摆动，并且对来自不同方向的外力均具有同样的化解效果；另一方面球冠形刚性抗震建筑物底部与圆柱体刚性建筑物地基水平面之间是刚性接触，不会因建筑物的自重而变形，当建筑物受到外力冲击时，可以有效减小球冠形刚性抗震建筑物底部与圆柱体刚性建筑物地基水平面之间的相对运动阻力，利于抗震建筑物依靠自身的摆动消耗地震能量。因此这种抗震建筑物主体和活动基础构成的建筑物，可以有效防止在发生强烈地震情况下，建筑物发生倒塌损毁问题。

3、实用新型内容

一种抗震建筑物由圆柱体(3)、中空圆柱体(4)、球冠形刚性抗震建筑物底部(1)及圆柱体刚性建筑物地基(2)构成；球冠形刚性抗震建筑物底部(1)与圆柱体刚性建筑物地基(2)构成的抗震建筑物活动基础位于抗震建筑物中空圆柱体(4)空腔之内，并支撑着建筑物主体的圆柱体(3)底部。

球冠形刚性抗震建筑物底部(1)与圆柱体刚性建筑物地基(2)水平面只有一个接触点。

4、附图说明

图1是抗震建筑物活动基础垂直剖面结构图。由球冠形刚性抗震建筑物底部(1)与圆柱体刚性建筑物地基(2)构成抗震建筑物基础。球冠形刚性抗震建筑物底部(1)的最低点由圆柱体刚性建筑物地基(2)水平面的圆心支撑。

图2是圆柱体抗震建筑物垂直剖面结构图。抗震建筑物主体由圆柱体(3)和中空圆柱体(4)两部分构成。由球冠形刚性抗震建筑物底部(1)与圆柱体刚性建筑物地基(2)构成的抗震建筑物活动基础插入位于抗震建筑物主体下部分的中空圆柱体(4)空腔，并支撑在抗震建筑物主体圆柱体(3)的底部。

5、具体实施方式

以多层写字楼为例，设计以下优化施工方案：

→在打好桩的地基坑内浇注钢筋水泥建造圆柱体刚性建筑物地基(2)，其地面高度应当大于抗震建筑物中空圆柱体(4)部分的高度。→在圆柱体刚性建筑物地基(2)顶端水平面覆盖厚度约10厘米的优质钢板。→用厚度约10厘米的优质钢板制作球冠形钢板壳体并将其顶点置于圆柱体刚性建筑物地基(2)顶端水平面覆盖的优质钢板圆心位置后，在其内部浇注钢筋水泥建造球冠形刚性抗震建筑物底部(1)。→在球冠形刚性抗震建筑物底部(1)的水平面铺设钢结构圆形支撑面，在其下面围绕抗震建筑物活动基础建造抗震建筑物中空圆柱体(4)部分，并将中空圆柱体(4)部分悬挂在钢结构圆形支撑面下。→在钢结构圆形支撑面上采用轻质建材建造圆柱体(3)，并使由圆柱体(3)和中空圆柱体(4)两部分构成的抗震建筑物主体的重心处于由球冠形刚性抗震建筑物底部(1)的最低点与圆柱体刚性建筑物地基(2)水平面的圆心构成的支撑点附近。这样建成的建筑物主体处于悬挂状态，利于建筑物摆动。