CN106193086A - 一种新型抗震建筑及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型抗震建筑，包括建筑本体，以及支撑所述建筑本体的基坑，所述基坑凹设于地面内可盛装水，建筑本体包括全封闭的箱式基座以及位于上方与箱式基座一体连接的居住楼层，箱式基座的竖直截面呈方形，所述建筑本体与基坑底部为选择性接触或分离，箱式基座与基坑的可能接触面之间都铺设了弹性防水层，本发明提供的抗震建筑在地面开设基坑，并采用水填充基坑使箱式基座与地表分离以吸收和缓冲地震波对建筑本体的冲击力，建筑本体即使受到冲击力也能复位避免建筑本体倾倒和受损而导致人员伤亡，抗震效果良好。且该新型抗震建筑的建造方法简单可行，基坑较普通地基施工简单，降低了建造成本。

Description

一种新型抗震建筑及其建造方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种新型抗震建筑及其建造方法。

背景技术

众所周知，地震其带来的危害是巨大的，地震的人员伤亡，主要是由于建筑物的损毁和倒塌所致，为了保障建筑的稳固，地基通常设置比较深且具有较大的质量，但地震发生时对地基的冲击力也特别大，容易在地基与建筑楼面之间发生断裂而建筑坍塌造成人员伤亡。

目前的抗震建筑通常是通过抗震结构（如框架、剪力墙加固等），抗震建材（如碳纤维复合材料、聚乙烯等），抗震连接（如橡胶、滚轴等）和抗震器械（如减震弹簧等）来完成，但在强大的地震波的直接传导过程中，常常达不到很好的防震目的，目前的抗震建筑均很难有效避免受损和倒塌，此外已有的这些抗震方式对地基和建筑材料要求都比较高也无形增加了施工周期和建造成本。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种采取水介质来承载建筑本体从而减弱地震波的传导以达到减震效果的新型抗震建筑以解决现有技术的不足。

本发明的另一个目的是提供一种上述新型抗震建筑的建造方法。

本发明通过以下技术方案来实现发明目的：

一种新型抗震建筑，包括建筑本体，以及支撑所述建筑本体的基坑，所述基坑凹设于地面内可盛装水，建筑本体包括全封闭的箱式基座以及位于上方与箱式基座一体连接的居住楼层，所述箱式基座的竖直截面呈方形，箱式基座周长为10~1000m，深度为3~30m，所述建筑本体与基坑底部为选择性接触或分离，所述基坑内无水或仅有少量水时建筑本体的箱式基座与基坑接触，而当基坑内注入一定量水后使建筑本体因排开大量体积的水产生的浮力大于建筑本体的重力时，建筑本体向上浮动与基坑分离。由此，通过水来承载建筑本体使建筑本体完全与基坑分离，极大地减弱了地震时震波的传导作用，避免了因地基与建筑本体断裂而引起的坍塌，此外，浮于水中的建筑本体即使受到震波的冲击后仍可像般只一样来回摆动后再复位。

进一步地，所述箱式基座为中空结构，箱式基座的四周及上、下底面均由混凝土或金属材料建成。由此，可以保证箱式基座的刚度并产生足够的浮力，中空的箱式基座还可作为地下室、车库、商场或仓库。

进一步地，所述基坑四周和底部均由混凝土浇注，混凝土层上面还附着有防水弹性层，箱式基座的四周及下底面也包裹有防水弹性层，基坑四周和底部都采用混凝土浇注可以夯实基础同时能避免基坑中淤泥产生便于定期垃圾清理，而加设防水弹性层可以缓冲建筑本体下降到基坑底部时的冲击力并防止建筑本体遇地震倾斜时箱式基座与基坑四周发生刮擦以同时保护基坑和建筑本体延长建筑使用寿命。

进一步地，所述基坑设有多个通过锚链或钢绳牵拉与箱式基座相连接的基桩，所述箱式基座与地面之间架设有多个廊桥。锚链可以固定建筑本体防止漂移和摆动，使人们在其内的生活更加舒适，而设置廊桥使人们的出入更加便利。

进一步地，所述建筑本体的隔墙均采用轻质砖或蜂窝铝材。由此，采用这些轻质材料进一步保证整个建筑本体能产生足够的浮力。

进一步地，所述基坑四周多处间隔开设有带阀门或闸门的排水孔，排水孔的一端与水泵连接，当大台风来临前时，为防止建筑本体漂移、抖动和倾侧，可方打开阀门或闸门，开启水泵一起排走基坑中的水使建筑本体降至基坑底部。

一种上述新型抗震建筑的建造方法，包括以下步骤：

（1）在地面上挖设所述基坑使其呈倒圆台形或方形的，用混凝土浇注基坑的四周和底面，待底面坚硬后再铺设弹性防水层。

（2）在经过步骤（1）处理过后的基坑底面上建造箱式基座，箱式基座的四周及上、下底面均由混凝土或金属材料建成中空结构，然后再在箱式基座的四周及下底面包裹一层弹性防水层，箱式基座与所述基坑底面为分体式结构，当基坑注水后箱式基座与基坑底座分离；

（3）在所述箱式基座上采用轻质材料建造各个楼层及配套设施。

进一步地，所述步骤（1）中基坑的四周开设多个带排水阀的排水孔，基坑的四周设有多个基桩；所述步骤（2）中箱式基座的侧面设置多个与所述基桩相配合的滚轴，滚轴上绕有长度为基桩至滚轴距离6-10倍的钢绳；所述步骤（3）中建筑本体底部与箱式基座为一体式结构。

进一步地，所述弹性防水层采用PU发泡材料或EPDM弹性橡胶，所述弹性防水层与所述基坑底面可拆卸连接。

本发明提供的新型抗震建筑具有以下优点：

1、由于固体对地震波纵波和横波具有直接传导的作用，因而在地面开设基坑，并采用水填充基坑使箱式基座与地表分离以吸收和缓冲震波对建筑本体的冲击力避免建筑本体倾倒和受损，抗震效果良好。

2、箱式基座为全密封的中空结构，箱式基座周长为10~1000m，深度为3~30m，四周及上、下底面均由混凝土和钢板建成，同时保证了箱式基座的刚性和足够的浮力，建筑本体即使受到冲击力也能复位避免了人员伤亡。

3、建造新型抗震建筑时，基坑较普通地基建造工艺简单，且建筑本体无需多处采用加强稳固结构，缩短了整个工期，建造方法简单可行，降低整个抗震建筑的建造成本。

4、建筑本体和配套设施的管道及连接皆可随水位变化而移动，灵活方便、可调节性强。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图；

其中：其中：1—建筑本体，2—基坑，3—地面，4—箱式基座，5—防水弹性层，6—钢绳，7—基桩，8—廊桥，9—排水孔，10—滚轴，11—居住楼层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。

一种新型抗震建筑，包括建筑本体1，以及支撑所述建筑本体1的基坑2，基坑2凹设于地面3内可盛装水，建筑本体1包括全封闭的箱式基座4以及位于上方与箱式基座4一体连接的居住楼层11，箱式基座4的竖直截面呈方形，箱式基座4周长为100m，深度为10m，建筑本体1与基坑2底部为选择性接触或分离，基坑2内无水或仅有少量水时建筑本体1与箱式基座4接触，而当箱式基座4内注入一定量水后使建筑本体1因排开大量体积的水产生的浮力大于建筑本体1的重力时，建筑本体1向上浮动与基坑2分离。

其中，箱式基座为中空结构，箱式基座的四周及上、下底面均由混凝土和钢板建成，居住楼层采用轻质砖，也可以采用蜂窝铝材以保证整个建筑本体的浮力以及箱式基座的刚度。

此外，基坑2四周和底部均由混凝土浇注，混凝土层上面还附着有防水弹性层5，箱式基座4的四周及下底面也包裹有防水弹性层5，以减小箱式基座4降至基坑2底面时的冲击力延长建筑的使用寿命。

为了固定建筑本体1，基坑2设有多个通过钢绳6牵拉与箱式基座4相连接的基桩7，也可以采用锚链牵拉；同时为了方便人们的生活，箱式基座4与地面3之间架设有多个廊桥8，廊桥8长度可伸缩且一端与箱式基座4上表面铰接，另一端与地面3的固定地墩连接。

此外，为了防止大台风来袭时破坏建筑本体1需要及时排走基坑2内的水使建筑本体1降至基坑2底部，基坑2四周多处间隔开设有带阀门的排水孔9，与排水孔9连接的水泵可以根据需要抽入或抽走基坑2里的水以调整建筑本体1的吃水深度。

上述新型抗震建筑的建造方法，包括以下步骤：

（1）在地面3上挖设基坑2使其呈碗形，用混凝土浇注基坑2的四周和底面，待底面坚硬后再铺设弹性防水层5，其中，基坑2的四周开设多个带排水阀的排水孔10，基坑2的四周设有多个基桩7。

（2）在经过步骤（1）处理过后的基坑2底面上建造箱式基座4，箱式基座4的四周及上、下底面均由混凝土和钢板建成中空结构，然后再在箱式基座4的四周及下底面包裹一层弹性防水层5，箱式基座4与基坑2底面为分体式结构，箱式基座4的侧面设置多个与基桩7相配合的滚轴10，滚轴10上绕有长度为基桩7至滚轴10直线距离6倍的钢绳6。

（3）在箱式基座4上采用轻质材料建造各个楼层及配套设施，建筑本体1底部与箱式基座4采用混凝浇注为一体式结构。

其中，基坑2和箱式基座4的弹性防水层5均采用PU发泡材料，也可以采用EPDM弹性橡胶，弹性防水层5与基坑2及箱式基座4均为可拆卸连接，当长时间使用后可以更换弹性防水层5。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型抗震建筑，包括建筑本体，以及支撑所述建筑本体的基坑，其特征在于：所述基坑凹设于地面内可盛装水，所述建筑本体包括全封闭的箱式基座以及位于上方与箱式基座一体连接的居住楼层，所述箱式基座的竖直截面呈方形，箱式基座周长为10~1000m，深度为3~30m，所述建筑本体与基坑底部为选择性接触或分离，所述基坑内无水或仅有少量水时建筑本体与基坑接触，而当基坑内注入一定量水后使建筑本体因排开大量体积的水产生的浮力大于建筑本体的重力时，建筑本体向上浮动与基坑分离。

2.根据权利要求1所述的新型抗震建筑，其特征在于：所述的箱式基座为中空结构，箱式基座的四周及上、下底面均由混凝土或金属材料建成。

3.根据权利要求1所述的新型抗震建筑，其特征在于：所述基坑四周和底部均由混凝土浇注，混凝土层上面还附着有防水弹性层，箱式基座的四周及下底面也包裹有防水弹性层。

4.根据权利要求1所述的新型抗震建筑，其特征在于：所述基坑设有多个通过锚链或钢绳牵拉与箱式基座相连接的基桩；所述箱式基座与地面之间架设有多个廊桥。

5.根据权利要求1所述的新型抗震建筑，其特征在于：所述建筑本体的居住楼层的隔墙均采用轻质砖或蜂窝铝材。

6.根据权利要求1所述的新型抗震建筑，其特征在于：所述基坑四周多处间隔开设有带阀门或闸门的排水孔，排水孔的一端与水泵连接。

7.根据权利要求1~6任一项权利要求所述的新型抗震建筑的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在地面上挖设所述基坑使其呈倒圆台形或方形的，用混凝土浇注基坑的四周和底面，待底面坚硬后再铺设弹性防水层；

（2）在经过步骤（1）处理过后的基坑底面上水平建造箱式基座，箱式基座的四周及上、下底面均由混凝土和钢板建成中空结构，然后再在箱式基座的四周及下底面包裹一层弹性防水层，箱式基座与所述基坑为分体式结构，当湖状的基坑注水后箱式基座与基坑底座分离；

（3）在所述箱式基座上采用轻质材料建造居住楼层及配套设施。

8.根据权利要求7所述的新型抗震建筑的建造方法，其特征在于：

所述步骤（1）中基坑的四周开设多个带阀门或闸门的排水，排水孔的一端与水泵连接，基坑四周设有多个基桩；所述步骤（2）中箱式基座的侧面设置多个与所述基桩相配合的滚轴，滚轴上绕有长度为基桩至滚轴距离6-10倍的钢绳；所述步骤（3）中居住楼层底部与箱式基座为一体式结构。

9.根据权利要求7所述的新型抗震建筑的建造方法，其特征在于：所述弹性防水层采用PU发泡材料或EPDM弹性橡胶，所述弹性防水层与所述基坑底面和箱式基座均为可拆卸连接。