无震害滑动抗震高层建筑制造技术

无震害滑动抗震建筑。是属于建筑滑动抗震设防领域。具有构造简单，造价低廉的滑动层。在建筑底部和基础顶部各设一层钢板，在钢板之间涂上油膏。就完成了构造设防（见附图）其滑动层钢板等的造价，远低于建筑物按现行规范的Ⅷ度设防的造价。无震害滑动抗震建筑是目前世上仅有的安全抗震技术。把Ⅸ度的地震力，降到了Ⅵ度以下并把Ⅸ度地震的滑动位移０．０３８７米降到Ⅵ度的振动位移０．１１米以下。从而保证了建筑物和人的生命财产安全。该建筑与坑壁的１．６米距离。保证了建筑物的自由滑动。也确保了城市地皮的合理使用。无震害滑动抗震建筑更是Ⅷ度地震区城市高层抗震建筑的最佳选择。特征周期０．５５秒。遍及我国大部Ⅷ度地震区。

【技术实现步骤摘要】

属于建筑抗震

技术介绍
论文：砌体结构的新发展——滑移减震建筑1998年学术讨论会发表过。楼永林著结合试点建筑给出的研究成果认定“(1)石墨是较理想的助滑剂材料(2)最大错动位移是54mm；残存错动位移小于20mm”专利：滑移抗强震建筑物基础，申请(专利权)人陈国荣。申请(专利)号00112457.9。授权公告日2006-11-5 19:20:42。在砼垫层或桩顶盖板涂抹摩阻力小的蜡、滑石粉、油脂、数层塑料簿膜它们的共同技术特点是两层砼中间夹石墨或滑石粉。没有指出把地震力降低到某种人民须要的程度。
技术实现思路
专利技术了具有构造简单，造价低廉，效果显著的滑动层(见图12)。只要在无震害滑动抗震高层建筑底部和基础扳顶部各设0.012米厚的钢板一层，内涂掺有石墨或滑石粉油膏的滑动层。建筑只须按现行规范VII度设防，并在建筑底部设层钢筋混凝土板确保建筑物的整体性。再加上滑动层就完成了无震害滑动抗震高层建筑的抗震设防。可抗御VII度，VIII度，乃至IX度的水平地震力了。其造价VII度时因增加了滑动钢板，又增设了钢筋混凝土基础板而增加了建筑的造价。在烈度为0.15gVII度时可能接近按现行规范设防的造价。在VIII度以上时则降低到按现行规范设防的造价以下了。仅仅这个滑动构造就把0.15gVII度-0.6gIX度(g为重力加速度g＝9.8米/秒2)的各级地震力和各级地震力下的最大建筑位移降低到0.1gVI度地震力和其下的建筑位移了。(地震力为0.05g-0.01g的，称作0.01gVI度，以上0.15gVII度，0.2gVII度，0.3gVIII度0.4gVIII度0.6gIX度均同此例)这是因为滑动层的摩擦系数均为0.1。也就是说凡是大于0.1g的地震力通过滑动层的传递，给建筑就只有0.1g的地震力了。在地震的谐振计算式基础上。通过地震的滑动计算。一次水平地震的最大位移量，一律降到了以0.1gVI度的振幅以下。如最大的0.6gIX度的最大位移为0.0387米。(见第3页成果表)不但小于0.6gIX度的震幅两倍的0.332×2＝0.664米。(请注意这个0.664米.是除地震力外，危害地震区人民的第二杀手)而且也小于0.1gVI度地震震幅的两倍0.055×2＝0.110米。甚至于小于0.05gV度的地震震幅的两倍0.055米。就是说使用了该滑动层的建筑物。就再也受不到VIII度地震.的危害了.经历了76年唐山地震的北京市民门已深有VI度地震的体会了。0.1gVI度地震是基本无震害的。用滑动层设防.的建筑也同样是无震害。至于用常规法设防的建筑物.不仅要承受VIII度，甚至IX地震力的危害，还要承受.0.444～0.664米水平地震的位移的危害.其人民生命财产安全就当然没有保证了。这充分说明了滑动层设置的效果是巨大的，是举世无双的。无震害滑动抗震高层建筑的地震建筑物位移总量1.30米是在发现采用了改造过的地震谐振计算式基础上。(见第2页)算出来的。对三维地震的同步有了清晰的认识后，制作了竖向地震加速度造成的建筑位移附表1-6，选其相应位移；再加上水平地震速度带动的建筑物位移之和。来算出某次地震的最大位移。如0.6gIX度的0.0387米。(见成果表，第3页)也最终算出了一组0.6gIX度主震和一组04gVIII度余震和多组小震的余震位移和，地震建筑物位移总量1.30米。再加上震后建筑物复位的机具设施用地0.30米。共1.60米的建筑物在地震中滑动用地。它给出了城市规划用地依据。所以它更加适用于寸土用必争的城市高层建筑了。附图说明按图中标号加以说明：①在建筑物底部和钢筋混凝土基础扳顶部，设有大于0.012米厚钢板各一层。钢板之间涂掺有石墨或滑石粉油膏。②钢筋混凝土基础板。③钢筋混凝土坑壁。④无震害滑动抗震高建筑。⑤建筑物四周13米宽、油-->膏层上铺白铁皮一层。由于建筑物四周1.3米宽是地震建筑物位移总量1.30米。再加上震后建筑物复位的机具设施用地0.30米，共1.60米的建筑物到地坑壁的距离，是计算得出的。此外地震的震幅和地震中建筑物位移，也是计算出来的。而且是用改造过的地震谐振计算式算出来的。下边就是计算的全过程和其结果。一地震也是谐振动地震也是谐振动，但不是弹性材料的谐振动。谐振动公式用于地震则须加个系数K，对弹性材料谐振公式加以改造。为便于使用对比和检查，今将弹性材料谐振公式和改造过的用于地震的谐振计算式以及河氏(日本)的最大振幅公式列出如下。弹性谐振动公式位移   X＝Acos(ωt)  ω＝2π/T速度   V＝-ωAsin(ωt)加速度 a＝-ω2Acos(ωt)用于地震的谐振计算式位移   X＝Acos(ωt)速度   V＝-ωAsin(ωt)/k1  其中ωA/k1为最大速度加速度 a＝-ω2Acos(ωt)/k2k1＝ωA/V＝6.3494k2＝ω2A/a＝7.3784A＝ak2/ω2  取T＝0.55秒  g＝9.8米/秒2  φ＝ωt河氏求最大振幅公式log10Am＝M-1.73log10Δ-3.17  Δ＜500千米将埃尔森畴(EL Centro)地震记录中最大的加速度0.32g，最大的速度0.348米/秒，最大变位0.211米及最大特征周期0.6秒，代入公式后求出K1及K2值，并求出III类地基特征周期为0.55秒的VI-IX烈度下振幅，以及VI-IX度，特征周期为0.9秒的相应的河氏公式求出的振幅。对比结果说明本计算式在最大特征周期0.9秒以下，所求振幅基本同河氏公式所求结果。IX度时小了不少。说明了高烈度下河氏公式可能失真。将帕克菲尔德(Parkfield)1966年地震记录最大加速度a＝0.5g，最大振幅0.25米代入计算式求得T＝0.5224(秒)由此证实其地震所在地的地下1-4.8千米的花岗岩上，有三层相当固结的沉积层，是III类地基。说明我们所使用的计算式是基本正确的。以0.6gIX度为例：振幅A＝k2a/ω2＝0.332米最大速度＝ωA/k1＝2π÷0.55×0.332÷6.3494＝0.5973(米/秒)例如计算中用V2＝0.5973×sin()(米/秒)竖向地震最大加速度为0.6g×0.75÷0.85×065×0.1＝0.3372(米/秒2)(式中g＝9.8米/秒2)即竖向地震下的最大摩擦力(其变化见附表1-6)成果表(列出计算过程中的中间成果和最终成果的几个数据)-->  烈度  特征周期  0.55秒位移  特征周期  0.55秒振幅  特征周期  0.9秒振幅  河氏公式  0.9秒振幅  最大速  度  竖振最大加  速度  0.8gIX  0.444米  1.186米  1.66米  0.7964  0.6gIX  0.0387  0.332米  0.5973  0.3372  0.4gVIII  0.0386  0.222米  0.594米  0.525米  0.3982  0.2248  0.3gVIII  0.0306  0.166米  0.2986  0.1686  0.2gVII  0.0284  0.111米  0.297米  0.17米  0.1991  0.1124  0.15gVII  0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
无震害滑动抗震高层建筑无震害滑动抗震高层建筑为什么没有震害。是因为其滑动层使用了磨擦系数为０．１的钢板，石墨和滑石粉以及磨擦系数低于０．１但又高于０．０５的油质。它们的综合磨擦系数不过０．１。通过这个滑动层传递到建筑上的地震力就一律 降到０．１ｇ以下了。也就是说无震害滑动抗震高层建筑受到最大的地震害也只能是０．１ｇⅥ度地震了。但是对无震害滑动抗震高层建筑来说。它还只解除了震害的地震力的一半，还有震害的另一半，地震的震幅和建筑物在滑动层上的位移。需要用科学的方法数学式来回答。地震也是谐振动，但不是弹性材料的谐振动。而是弹塑性的谐振。只需将谐振动公式加个用于地震谐振的系数Ｋ。就改造成用于地震的谐振计算式了。用于地震的谐振计算式位移Ｘ＝Ａｃｏｓ（ωｔ）ω＝２π／Ｔ速度 Ｖ＝－ωＡｓｉｎ（ωｔ）／ｋ↓［１］其中ωＡ／ｋ↓［１］为最大速度加速度ａ＝－ω↑［２］Ａｃｏｓ（ωｔ）／ｋ↓［２］ｋ↓［１］＝ωＡ／Ｖ＝６．３４９４ｋ↓［２］＝ω↑［２］Ａ／ａ＝７．３７８４Ａ＝ａｋ ↓［２］／ω↑［２］取Ｔ＝０．５５秒ｇ＝９．８米／秒↑［２］φ＝ωｔ在上式中ａ为地震加速度。Ａ为震幅０．６ｇⅨ度的地震加速度就是０．６ｇ代入上式Ａ＝ａｋ↓［２］／ω↑［２］＝０．６×９．８×７．３７８４× ０．５５↑［２］÷４÷３．１４１６↑［２］＝０．３３２（米）其两倍震幅为０．６６４（米）同理０．１ｇⅥ度Ａ＝０．０５５（米）其两倍震幅为０．．１１０（米）至于０．６ｇⅨ度地震建筑物在滑动层上的位移仅０．０３８７（米）它远 小于．６ｇ度两倍震幅的．０．６６４（米）也小于０．１ｇⅥ度震幅的两倍０．１１０（米）甚至小于０．０５ｇＶ度两倍震幅的．０．０５５（米）。无震害滑动抗震建筑由于其滑动层磨擦系数选择恰当，使用算式正确。计算结果证实了无震害滑动抗震高层建筑的地震力和０．６ｇⅨ度地震下建筑在滑动层上位移，一律小于０．１ｇⅥ度的地震力和０．１ｇⅥ度的两倍震幅０．１１０（米）。经过唐山地震的北京市民已认识到０．１ｇⅥ度的地震是无害的。也证明，无震害滑动抗震高层建筑是不会有震害的。...

【技术特征摘要】
1.无震害滑动抗震高层建筑无震害滑动抗震高层建筑为什么没有震害。是因为其滑动层使用了磨擦系数为0.1的钢板，石墨和滑石粉以及磨擦系数低于0.1但又高于0.05的油质。它们的综合磨擦系数不过0.1。通过这个滑动层传递到建筑上的地震力就一律降到0.1g以下了。也就是说无震害滑动抗震高层建筑受到最大的地震害也只能是0.1gVI度地震了。但是对无震害滑动抗震高层建筑来说。它还只解除了震害的地震力的一半，还有震害的另一半，地震的震幅和建筑物在滑动层上的位移。需要用科学的方法数学式来回答。地震也是谐振动，但不是弹性材料的谐振动。而是弹塑性的谐振。只需将谐振动公式加个用于地震谐振的系数K。就改造成用于地震的谐振计算式了。用于地震的谐振计算式位移     X＝Acos(ωt)    ω＝2π/T速度     V＝-ωAsin(ωt)/k1    其中ωA/k1为最大速度加速度   a＝-ω2Acos(ωt)/k2            k1＝ωA/V＝6.3494            k2＝ω2A/a＝7.3784A＝ak2/ω2  取T＝0.55秒    g＝9.8米/秒2    φ＝ωt在上式中a为地震加速度。A为震幅  0.6gIX度的地震加速度就是0.6g  代入上式A＝ak2/ω2＝0.6×9.8×7.3784×0.552÷4÷3.14162＝0.332(米)其两倍震幅为0.664(米)同理0.1gVI度    A＝0.055(米)其两倍震幅为0..110(米)至于0.6gIX度地震建筑物在滑动层上的位移仅0.0387(米)它远小于.6g度两倍震幅的.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国梁，
申请(专利权)人：陈国梁，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]