一种相邻建筑防摆动减震保护方法转让专利
申请号 : CN202010695968.6
文献号 : CN111779342B
文献日 : 2021-10-08
发明人 : 袁士才 , 刘合敏 , 谭星 , 张建文 , 王科
申请人 : 长江师范学院
摘要 :
权利要求 :
1.一种相邻建筑防摆动减震保护方法,相邻建筑之间设置抗震缝,抗震缝内设置减震缓冲装置将建筑物左右摆动的动能转化耗散掉,其特征在于,减震缓冲装置两端的底座和抗震缝两侧建筑侧壁之间设置脱离结构,使得任一侧建筑倒塌往下跌落时,减震缓冲装置能够依靠脱离结构和建筑侧壁实现分离;
所述减震缓冲装置,包括安装在两个相邻建筑相邻侧的两侧建筑侧壁上的两个底座,两个底座之间具有水平设置的水平减震弹簧,所述底座和建筑侧壁之间还设置有快速脱离机构;
所述快速脱离机构包括沿底座后侧面的左右两端和下端向外延伸形成的连接边,还包括一个固定在建筑侧壁上的基座,基座外侧面为用于和底座后侧面贴合安装的安装面,基座外侧面上还对应连接边设置有外凸构成的插槽,所述连接边向下插接固定在插槽内。
2.如权利要求1所述的相邻建筑防摆动减震保护方法,其特征在于,所述连接边两侧和对应的插槽两侧为倒八字形。
3.如权利要求1所述的相邻建筑防摆动减震保护方法,其特征在于,基座外侧面还设置有一层弹性材料层,弹性材料层外侧面构成所述安装面。
4.如权利要求1所述的相邻建筑防摆动减震保护方法,其特征在于,基座下端位置设置有一排固定点,固定点通过螺钉向内连接固定到建筑侧壁上,固定点下方对应向下延伸形成有撬块,基座和撬块为硬质材料制得。
5.如权利要求1所述的相邻建筑防摆动减震保护方法,其特征在于,所述缓冲减震装置,还包括水平设置的滑筒和滑杆,滑筒具有一个底端和一个开口端,滑杆的一端连接在一个底座上,滑杆另一端可滑动地插接配合在滑筒的开口端内并插入滑筒一段距离,滑筒底端连接在另一个底座上,水平减震弹簧为螺旋弹簧且安装在滑筒内部,水平减震弹簧一端和滑筒底部固定相连,另一端和滑杆端部固定相连;
水平减震弹簧和滑筒沿相同轴心线设置且水平减震弹簧受压缩到极限位置之前外侧和滑筒内壁接触;
滑筒内壁沿长度方向设置有凹槽;
滑杆位于滑筒内的端部设置有活塞,滑杆整体构成活塞杆,滑筒开口端和滑杆之间设置有动密封配合结构,滑筒内设置有润滑液,活塞上开设有过液孔。
6.如权利要求5所述的相邻建筑防摆动减震保护方法,其特征在于,还包括沿竖向设置的竖向减震弹簧,所述底座通过斜向设置的连杆和竖向减震弹簧传动连接;
还包括竖向设置的立杆,立杆中部设置有供滑筒穿过的滑筒穿孔,立杆的上部和下部中各自可竖向滑动地套设有一个滑块,立杆上部和下部分别位于滑块和滑筒之间的部分上均套设安装有竖向减震弹簧,两个底座上各自沿上下方向设置有连杆和滑块相连,连杆的两端分别和底座以及滑块铰接并形成平行四边形的四连杆机构;
竖向减震弹簧和滑筒接触一端设置有摩擦片,摩擦片活动套设在立杆上,摩擦片和滑筒接触一侧呈匹配的弧形且接触面为表面粗糙的摩擦面,摩擦片背离滑筒一侧和竖向减震弹簧端部抵接;
立杆上下两端端部各设置有一个沿立杆周向外凸的挡块,两个挡块和对应的滑块之间的立杆上分别还套设有一个竖向减震弹簧。
7.如权利要求1所述的相邻建筑防摆动减震保护方法,其特征在于,所述减震缓冲装置,包括安装在两个相邻建筑相邻侧的两侧建筑侧壁上的两个底座,还包括具有内螺纹的套筒和具有外螺纹的螺杆,套筒和螺杆水平设置且各自具有一个相互配合的配合端和一个与底座相连的安装端,螺杆的配合端插入套筒的配合端一段距离并实现螺纹配合,套筒或者螺杆的安装端和底座可转动连接,所述外螺纹与内螺纹的螺纹斜面的倾角大于摩擦角;
所述底座和建筑侧壁之间还设置有快速脱离机构。
8.如权利要求7所述的相邻建筑防摆动减震保护方法,其特征在于,套筒的安装端端面上具有一个轴向截面呈T形的连接槽,套筒对应的底座上连接有一个轴向截面呈T形的套筒连接块,套筒连接块和连接槽周向上呈圆形,套筒连接块可转动地卡接配合在连接槽内;
连接槽底面为鼓起的球形面,套筒连接块外端面为对应的凹陷的球形面,连接槽底面和套筒连接块外端面依靠球形面相互配合;套筒连接块外端具有一个弧形的硬块并用于成形出球形面,套筒连接块其余部分为弹性材料制得;
螺杆的连接端具有一个沿周向外凸的凸沿,螺杆对应的底座上连接有一个螺杆连接块,螺杆连接块外端开设有一个轴向截面呈T形的安装槽,所述凸沿和安装槽周向上呈圆形,凸沿可转动地卡接配合在安装槽内;螺杆连接端端面为外凸的球形面,所述安装槽底面为对应的凹陷的球形面,螺杆连接端端面和安装槽底面依靠球形面相互配合;螺杆的连接端的凸沿内侧和螺杆连接块的安装槽开口处内侧之间还设置有套设在螺杆上的压簧;
套筒内腔底面和螺杆之间还连接设置有同轴向的螺旋减震弹簧;螺旋减震弹簧位于套筒内腔内半段且螺旋减震弹簧受压缩到极限位置之前外侧和套筒内腔壁接触;套筒内半段内腔内壁沿长度方向设置有凹槽,套筒内半段内腔内壁中未设置凹槽的部分具有和套筒外半段内腔中内螺纹衔接一致的内螺纹。
说明书 :
一种相邻建筑防摆动减震保护方法
技术领域
背景技术
防止地震使房屋破坏,应用防震缝将房屋建筑分成若干形体简单、结构刚度均匀的独立部
分。
大风天气时建筑上端均会产生较大的摇摆振动,极大地影响了建筑的正常使用。同时当建
筑单元高度较高时,单个建筑单元摆动幅度过大也容易造成相邻建筑单元之间的碰撞而产
生损坏。
一种房屋建筑防震缝防碰撞装置;CN201721077895.4曾公开的一种复合建筑防震缝装置等
等。这些专利技术的装置均能够安装在相邻减震抗震缝之间并用于降低地震或者飓风对建
筑物上端摆动的影响。
复压缩和伸长,弹簧在受力压缩和拉伸后自身也会直接在水平方向上产生反弹的反向作用
力。故弹簧的作用力和反作用力在水平方向上来回转换,使得装置的实际减震效果,降低建
筑物左右摆动的效果较差。2抗震缝自身的功能作用是避免单个建筑单元倒塌跌落时对相
邻建筑单元的影响,而现有的抗震缝减震装置的结构均为固定安装在相邻建筑之间,故当
单个建筑单元倒塌跌落时,会通过减震装置牵引作用于相邻建筑单元,故极大地降低了抗
震缝自身的功能作用和意义。
发明内容
倒塌时对相邻建筑影响的相邻建筑防摆动减震保护方法。
和抗震缝两侧建筑侧壁之间设置脱离结构,使得任一侧建筑倒塌往下跌落时,减震缓冲装
置能够依靠脱离结构和建筑侧壁实现分离。
身的功能,即当某一侧建筑物倒塌跌落时,不会通过减震缓冲装置牵引并对相邻建筑产生
较大的影响。保证了抗震缝自身的功能作用和意义。
震弹簧,其特征在于,所述底座和建筑侧壁之间还设置有快速脱离机构。
自身的功能作用造成影响。
装的安装面,基座外侧面上还对应连接边设置有外凸构成的插槽,所述连接边向下插接固
定在插槽内。
势。同时,本快速脱离机构具有结构简单,脱离可靠,未脱离时承力稳定的优点。
更多的脱离空间,有利于装置的快速脱离。作为优化,所述弹性材料采用橡胶材料。具有成
本低廉,方便制备,弹力优良且利于调节弹力大小等优点。
现脱离。这样起到双重保险作用,能够保证各种情况下当一侧建筑倒塌时,均能够快速完成
装置和建筑的分离。
口端内并插入滑筒一段距离,滑筒底端连接在另一个底座上,水平减震弹簧为螺旋弹簧且
安装在滑筒内部,水平减震弹簧一端和滑筒底部固定相连,另一端和滑杆端部固定相连。
平减震弹簧拉力降低摆动距离,同时水平减震弹簧伸缩变形将部分动能转化为内能释放。
当相邻建筑单元往相互靠拢方向摆动时,滑杆在滑筒内滑动并压缩水平减震弹簧,依靠水
平减震弹簧的压缩实现缓冲减震,降低相邻建筑物靠拢的趋势,同时水平减震弹簧压缩变
形将部分动能转化为内能释放。该过程中,由于水平减震弹簧设置于滑筒内部,这样不仅仅
可以保护弹簧,而且能够使得弹簧受压缩变形时和滑筒内部接触摩擦,使其更好地将动能
转化为内能并传导到滑筒外部释放;提高缓冲减震效果。
势能之间反复转换降低实际减震效果。同时该结构使得相邻建筑之间相互靠拢越近,水平
减震弹簧周侧和滑筒内壁接触产生的摩擦阻尼系数越大,越能够将动能转化为内能,故能
够更加有利于辅助避免建筑上端发生碰撞。
地,凹槽为多个且沿周向均匀布置,使其和弹簧外周接触受力受力更加均衡稳定。
孔在活塞两侧相互流动,依靠润滑液的流动更好地将动能转化为内能,并能够依靠润滑液
更好地将转化的内能热量传递到装置各处耗散,故能够更好地对建筑物实现缓冲减震。实
施时滑筒内润滑液未填充满并留有一段空间,可以更好地供活塞杆插入。另外实施时如果
滑筒内壁设置凹槽时,可以依靠凹槽实现过液孔功能,无需再在活塞上开设过液孔。这样依
靠凹槽实现润滑油的流动,能够加强润滑油对活塞在滑筒内滑动的润滑效果。这样基于本
优化的水平减震弹簧内腔结构,本发明还公开了一种建筑抗震缝减震装置的减震耗能方
法,即在减震装置安装减震弹簧的内腔中设置润滑液,依靠润滑液的流动更好地将动能转
化为内能热量并耗散掉;并可以更进一步地依靠润滑液提高减震弹簧外周润滑效果,使得
减震弹簧能够在外周和内腔壁接触状态下被压缩,更好地通过减震弹簧和内腔壁的摩擦将
动能转化为内能热量并耗散掉。
竖向减震弹簧压缩或者伸长。
为内能耗散掉,实现缓冲减震消能。同时因为竖向减震弹簧的反作用力是直接作用到竖直
方向,不会直接产生沿水平方向带动建筑物持续左右摆动的反作用效果。能够更加有利于
防止建筑物左右摆动,提高减震缓冲效果。
之间的部分上均套设安装有竖向减震弹簧,两个底座上各自沿上下方向设置有连杆和滑块
相连,连杆的两端分别和底座以及滑块铰接并形成平行四边形的四连杆机构。
是沿竖直方向直接作用到滑块和滑筒上,并不会直接形成沿水平方向的反作用力,故能够
更好地避免装置的反作用力导致建筑物持续左右摆动。虽然部分反作用力会通过滑块和连
杆再传递到底座上,但中间滑块和立杆的摩擦作用会进一步将动能转化为内能,降低反作
用力效果。同时,竖向减震弹簧和水平减震弹簧的联用,能够形成多维度的立体式缓冲减震
效果,更好地起到减震消能作用。
一侧和竖向减震弹簧端部抵接。
更好地将动能转换为内能。这样装置中构件水平运动减震和竖向运动减震能够实现相互关
联,能够更好地提高装置立体式的减震消能效果。同时摩擦片能够提高对竖向减震弹簧的
支撑稳定性。
筒和螺杆水平设置且各自具有一个相互配合的配合端和一个与底座相连的安装端,螺杆的
配合端插入套筒的配合端一段距离并实现螺纹配合,套筒或者螺杆的安装端和底座可转动
连接,所述外螺纹与内螺纹的螺纹斜面的倾角大于摩擦角;所述底座和建筑侧壁之间还设
置有快速脱离机构。
能耗散掉。其中外螺纹与内螺纹的螺纹斜面的倾角大于摩擦角,使得螺纹配合构件受轴向
力时能够更好地发生旋转,避免螺纹自锁而无法转动。这样,本装置是依靠摩擦阻尼实现缓
冲减震,不会产生沿水平方向带动建筑物持续左右摆动的反作用效果。能够更加有利于防
止建筑物左右摆动,提高减震缓冲效果。同时,设置的快速脱离机构,能够在一侧建筑倒塌
跌落时完成建筑侧壁和装置之间的分离。故能够极大地提高装置自身使用的安全性,避免
装置的安装使用对抗震缝自身的功能作用造成影响。
接块可转动地卡接配合在连接槽内。
置工作的顺畅进行。
摩擦,将部分动能转化为内能耗散掉。同时该结构使得在装置受压状态时套筒连接块还能
够更好地承受并吸纳部分套筒转动的扭力,以更好地将动能转化为内能。提高了装置减震
消能效果。
周向上呈圆形,凸沿可转动地卡接配合在安装槽内。
置工作的顺畅进行。
地将动能转化为内能并耗散掉,提高装置的减震消能效果。同时,设置的压簧和套筒连接块
的弹性结构设计配合,使得装置无论为受压或者受拉状态,均能够有弹性构件被压紧实现
缓冲和吸能;再结合套筒和螺杆的螺纹配合旋转耗能,双重耗能效果能够更好地提高装置
的减震消能效率。
势能之间反复转换降低实际减震效果。同时该结构使得相邻建筑之间相互靠拢越近,螺旋
减震弹簧周侧和套筒内壁接触产生的摩擦阻尼系数越大,越能够将动能转化为内能,故能
够更加有利于辅助避免建筑上端发生碰撞。
地,凹槽为多个且沿周向均匀布置,使其和弹簧外周接触受力受力更加均衡稳定。
附图说明
具体实施方式
置两端的底座和抗震缝两侧建筑侧壁之间设置脱离结构,使得任一侧建筑倒塌往下跌落
时,减震缓冲装置能够依靠脱离结构和建筑侧壁实现分离。
身的功能,即当某一侧建筑物倒塌跌落时,不会通过减震缓冲装置牵引并对相邻建筑产生
较大的影响。保证了抗震缝自身的功能作用和意义。
设置的滑筒4和滑杆5,滑筒4具有一个底端和一个开口端,滑杆5的一端连接在一个底座上,
滑杆5另一端可滑动地插接配合在滑筒的开口端内并插入滑筒一段距离,滑筒4底端连接在
另一个底座上,水平减震弹簧3为螺旋弹簧且安装在滑筒4内部,水平减震弹簧3一端和滑筒
底部固定相连,另一端和滑杆端部固定相连。
平减震弹簧拉力降低摆动距离,同时水平减震弹簧伸缩变形将部分动能转化为内能释放。
当相邻建筑单元往相互靠拢方向摆动时,滑杆在滑筒内滑动并压缩水平减震弹簧,依靠水
平减震弹簧的压缩实现缓冲减震,降低相邻建筑物靠拢的趋势,同时水平减震弹簧压缩变
形将部分动能转化为内能释放。该过程中,由于水平减震弹簧设置于滑筒内部,这样不仅仅
可以保护弹簧,而且能够使得弹簧受压缩变形时和滑筒内部接触摩擦,使其更好地将动能
转化为内能并传导到滑筒外部释放;提高缓冲减震效果。
势能之间反复转换降低实际减震效果。同时该结构使得相邻建筑之间相互靠拢越近,水平
减震弹簧周侧和滑筒内壁接触产生的摩擦阻尼系数越大,越能够将动能转化为内能,故能
够更加有利于辅助避免建筑上端发生碰撞。
地,凹槽为多个且沿周向均匀布置,使其和弹簧外周接触受力受力更加均衡稳定。
液孔。
孔在活塞两侧相互流动,依靠润滑液的流动更好地将动能转化为内能,并能够依靠润滑液
更好地将转化的内能热量传递到装置各处耗散,故能够更好地对建筑物实现缓冲减震。实
施时滑筒内润滑液未填充满并留有一段空间,可以更好地供活塞杆插入。另外实施时如果
滑筒内壁设置凹槽时,可以依靠凹槽实现过液孔功能,无需再在活塞上开设过液孔。这样依
靠凹槽实现润滑油的流动,能够加强润滑油对活塞在滑筒内滑动的润滑效果。这样基于该
水平减震弹簧内腔结构,本发明还公开了一种建筑抗震缝减震装置的减震耗能方法,即在
减震装置安装减震弹簧的内腔中设置润滑液,依靠润滑液的流动更好地将动能转化为内能
热量并耗散掉;并可以更进一步地依靠润滑液提高减震弹簧外周润滑效果,使得减震弹簧
能够在外周和内腔壁接触状态下被压缩,更好地通过减震弹簧和内腔壁的摩擦将动能转化
为内能热量并耗散掉。
动竖向减震弹簧压缩或者伸长。
为内能耗散掉,实现缓冲减震消能。同时因为竖向减震弹簧的反作用力是直接作用到竖直
方向,不会直接产生沿水平方向带动建筑物持续左右摆动的反作用效果。能够更加有利于
防止建筑物左右摆动,提高减震缓冲效果。
块13和滑筒4之间的部分上均套设安装有竖向减震弹簧10,两个底座上各自沿上下方向设
置有连杆11和滑块13相连,连杆11的两端分别和底座以及滑块铰接并形成平行四边形的四
连杆机构。
是沿竖直方向直接作用到滑块和滑筒上,并不会直接形成沿水平方向的反作用力,故能够
更好地避免装置的反作用力导致建筑物持续左右摆动。虽然部分反作用力会通过滑块和连
杆再传递到底座上,但中间滑块和立杆的摩擦作用会进一步将动能转化为内能,降低反作
用力效果。同时,竖向减震弹簧和水平减震弹簧的联用,能够形成多维度的立体式缓冲减震
效果,更好地起到减震消能作用。
离滑筒一侧和竖向减震弹簧端部抵接。
更好地将动能转换为内能。这样装置中构件水平运动减震和竖向运动减震能够实现相互关
联,能够更好地提高装置立体式的减震消能效果。同时摩擦片能够提高对竖向减震弹簧的
支撑稳定性。
作用造成影响。
合安装的安装面18,基座外侧面上还对应连接边设置有外凸构成的插槽19,所述连接边16
向下插接固定在插槽19内。
势。同时,本快速脱离机构具有结构简单,脱离可靠,未脱离时承力稳定的优点。
更多的脱离空间,有利于装置的快速脱离。作为优化,所述弹性材料采用橡胶材料。具有成
本低廉,方便制备,弹力优良且利于调节弹力大小等优点。
现脱离。这样起到双重保险作用,能够保证各种情况下当一侧建筑倒塌时,均能够快速完成
装置和建筑的分离。
纹的螺杆4,套筒3和螺杆4水平设置且各自具有一个相互配合的配合端和一个与底座相连
的安装端,螺杆4的配合端插入套筒3的配合端一段距离并实现螺纹配合,套筒3或者螺杆4
的安装端和底座可转动连接,所述外螺纹与内螺纹的螺纹斜面的倾角大于摩擦角。
能耗散掉。其中外螺纹与内螺纹的螺纹斜面的倾角大于摩擦角,使得螺纹配合构件受轴向
力时能够更好地发生旋转,避免螺纹自锁而无法转动。这样,本装置是依靠摩擦阻尼实现缓
冲减震,不会产生沿水平方向带动建筑物持续左右摆动的反作用效果。能够更加有利于防
止建筑物左右摆动,提高减震缓冲效果。
连接块可转动地卡接配合在连接槽内。
置工作的顺畅进行。
摩擦,将部分动能转化为内能耗散掉。同时该结构使得在装置受压状态时套筒连接块还能
够更好地承受并吸纳部分套筒转动的扭力,以更好地将动能转化为内能。提高了装置减震
消能效果。
槽周向上呈圆形,凸沿8可转动地卡接配合在安装槽内。
置工作的顺畅进行。
地将动能转化为内能并耗散掉,提高装置的减震消能效果。同时,设置的压簧和套筒连接块
的弹性结构设计配合,使得装置无论为受压或者受拉状态,均能够有弹性构件被压紧实现
缓冲和吸能;再结合套筒和螺杆的螺纹配合旋转耗能,双重耗能效果能够更好地提高装置
的减震消能效率。
势能之间反复转换降低实际减震效果。同时该结构使得相邻建筑之间相互靠拢越近,螺旋
减震弹簧周侧和套筒内壁接触产生的摩擦阻尼系数越大,越能够将动能转化为内能,故能
够更加有利于辅助避免建筑上端发生碰撞。
凹槽12为多个且沿周向均匀布置,使其和弹簧外周接触受力受力更加均衡稳定。
作用造成影响。
安装的安装面15,基座14外侧面上还对应连接边设置有外凸构成的插槽16,所述连接边向
下插接固定在插槽内。
势。同时,本快速脱离机构具有结构简单,脱离可靠,未脱离时承力稳定的优点。
更多的脱离空间,有利于装置的快速脱离。作为优化,所述弹性材料采用橡胶材料。具有成
本低廉,方便制备,弹力优良且利于调节弹力大小等优点。
现脱离。这样起到双重保险作用,能够保证各种情况下当一侧建筑倒塌时,均能够快速完成
装置和建筑的分离。