[发明专利]高层建筑抗震框架

摘要

本发明公开了一种高层建筑抗震框架，把地圈梁和地圈梁以下的基础部分浇筑成为基础单元；把基础单元上面的单层或多层的框架体的立柱与横框架浇筑成为抗震单元；抗震单元的最下面的框架体的立柱的下端面有吸震层和下弧形面，抗震单元的最上端面有吸震层和上弧形面。地震时基础单元与抗震单元之间和抗震单元与抗震单元之间的上弧形面和下弧形面之间能够滑动和轻微移动来减小地震带来的振动和摇摆；地震后基础单元与抗震单元之间和抗震单元与抗震单元之间下弧形面的最低点或最高点在上面的重力作用下滑动而自动寻找上弧形面的最低点或最高点寻求相互密切贴合而回到原位。高层建筑抗震框架的结构简单，是今后的高层建筑的抗震和防震结构的必然归宿。

主权项

一种高层建筑抗震框架，其特征在于：所述的高层建筑抗震框架主要包括基础单元、抗震单元、立柱（1）、横框架（4）、吸震层（5）、上弧形面（3）、下弧形面（2）；基础单元与抗震单元体之间通过上弧形面（3）和下弧形面（2）配合而连接，两个抗震单元体之间通过上弧形面（3）与下弧形面（2）配合而连接；所述的基础单元是地圈梁和地圈梁以下的基础部分，在基础单元的上面的一面与抗震单元体的框架体的立柱（1）的下弧形面（2）接触的位置处有上弧形面（3），在基础单元的上端面与上弧形面（3）之间铺垫有吸震层（5）；所述的抗震单元是一个浇筑整体，是基础单元上面的单层或多层的框架体，框架体的立柱（1）与横框架（4）浇筑成为一个整体；所述的抗震单元的最下面的框架体的立柱（1）的下端面有下弧形面（2），抗震单元的上端面与上面一个抗震单元的框架体的立柱（1）的下端面连接的位置处有上弧形面（3），在下弧形面（2）与抗震单元的下端面的浇筑体之间铺垫有吸震层（5），在上弧形面（3）与抗震单元的上端面的浇筑体之间铺垫有吸震层（5）；每个抗震单元的上弧形面（3）的高度一致、下弧形面（2）的高度一致，基础单元的上弧形面（3）的高度一致，两个抗震单元之间通过上弧形面（3）与下弧形面（2）配合而形成断续式的连接，最上面的一个抗震单元的上面没有吸震层（5）和上弧形面（3）；所述的吸震层（5）是具有弹性和韧性的、与上弧形面（3）和下弧形面（2）的背面一致的薄板，在地震时能够部分吸收地震时产生的振动并减小振动的向上传递；所述的横框架（4）包括横架和横梁两部分，横架与框架体的立柱（1）连接，横梁与框架体的横架连接；所述的上弧形面（3）和下弧形面（2）向上或向下，向下时，上弧形面（3）是凹面，下弧形面（2）是凸面；向上时，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）是高强度的不锈金属材料，上弧形面（3）和下弧形面（2）相接触的一面弧度一致、并且光滑，上弧形面（3）和下弧形面（2）之间在地震时能够滑动和轻微移动；所述的上弧形面（3）固定在抗震单元和基础单元的浇筑体的上端面，下弧形面（2）固定在抗震单元的浇筑体的下端面；为了使地震后上弧形面（3）和下弧形面（2）及整栋高层建筑能够恢复原位，所述的上弧形面（3）和下弧形面（2）是球面形弧形面或椭球面形弧形面或圆锥面，球面形弧形面或椭圆球面形弧形面或圆锥面在地震时高层建筑的基础单元与抗震单元之间和抗震单元与抗震单元之间发生位移后，上弧形面（3）和下弧形面（2）能够自动找到原来的贴合位置而回到原位；为了在地震时减小地震带来的振动，所述的基础单元与抗震单元之间和抗震单元与抗震单元之间的端部与上弧形面（3）和下弧形面（2）之间，通过吸震层（5）部分吸收地震时产生的振动来减小振动的向上传递，达到减震的目的；为了在地震时减小地震带来的摇摆，所述的基础单元与抗震单元之间和抗震单元与抗震单元之间的上弧形面（3）和下弧形面（2）之间，通过地震时的振动和摇摆使上弧形面（3）与下弧形面（2）之间出现细小的间隙，通过地震时的摇摆使上弧形面（3）与下弧形面（2）之间产生滑动和轻微移动，并且通过基础单元与抗震单元之间和抗震单元与抗震单元之间的上弧形面（3）和下弧形面（2）之间的滑动和轻微移动来减小地震带来的摇摆；所述的基础单元与抗震单元之间和抗震单元与抗震单元之间通过下弧形面（2）和上弧形面（3）把框架体的立柱（1）分开成为断续式的连接方式；地震时，地震的振动和摇摆首先波及到高层建筑的基础单元，基础单元上端面的吸震层（5）和抗震单元的下端的吸震层（5）减小了地震的振动的传递，基础单元上端面的上弧形面（3）与抗震单元的下弧形面（2）之间在地震的振动和摇摆的作用下产生滑动和轻微移动，地震的振动和摇摆的余波再通过下弧形面（2）和吸震层（5）传递给抗震单元，抗震单元与基础单元的摇摆方向相反，使基础单元上面的一个抗震单元受到的振动和摇摆减小了；之后地震的振动和摇摆的余波继续上传至上一个抗震单元，在吸震层（5）与上弧形面（3）和下弧形面（2）的作用下，下面的一个抗震单元的上弧形面（3）与本抗震单元的下弧形面（2）之间产生滑动和轻微移动，下面的抗震单元与本抗震单元的摇摆方向相反，使本单元的抗震单元受到的振动和摇摆又减小了；如此循环地减小地震的振动和摇摆的余波，到了更高层次单元的抗震单元受到的地震的振动和摇摆的余波量减小了，而且是单元层次越高减小的量越大；地震后，基础单元与抗震单元之间和抗震单元与抗震单元之间在上弧形面（3）和下弧形面（2）的球面形弧形面或椭球面形弧形面或圆锥面的作用下，下弧形面（2）的最低点或最高点在上面的重力作用下滑动而自动寻找上弧形面（3）的最低点或最高点，继而寻求相互密切贴合而，使高层建筑的基础单元与抗震单元之间和抗震单元与抗震单元之间的上弧形面（3）和下弧形面（2）发生位移后能够自动找到原来的贴合位置而回到原位。