一种基于立柱支撑建筑物的抗震方法与流程

本发明属于建筑抗震技术领域，特别的涉及一种基于立柱支撑建筑物的抗震方法。

背景技术

柱是建筑物中垂直的主结构件，承托在它上方物件的重量。在中国建筑中，横梁直柱，柱阵列负责承托梁架结构及其他部分的重量，如屋檐，在主柱与地基间，常建有柱础。另外，亦有其他较小的柱，不置于地基之上，而是置于梁架上，以承托上方物件的重量，再透过梁架结构，把重量传至主柱之上。例如脊瓜柱或蜀柱，是在梁架之上承托部分屋檐的重量。

故柱是建筑物中承重的基础构件。而研究方向地震灾害对建筑结构的主要破坏作用就在于对柱结构的横向作用产生的破坏，很多建筑结构在地震力的作用下倾覆是因为柱的侧向刚度不足，柱优先梁被破坏，造成建筑倒塌。

现有技术中为了提高建筑的抗震能力，一般是采用提高柱自身强度，或者数量的方式，提高柱的支撑和抗震能力，但这样会增加更多的成本。故申请人考虑到，如果能够以增加柱的侧向刚度的方式，提高其抗倾覆能力，则能够以更小的成本产生更好的抗震效果。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够很好地增加柱的整体侧向刚度，提高柱抗倾覆能力，且实施简单，成本低廉的基于立柱支撑建筑物的抗震方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于立柱支撑建筑物的抗震方法，所述建筑物具有成排布置的立柱为支撑基础，其特征在于，地震时依靠两侧的立柱上铰接的拉杆构件将两侧立柱受倾倒趋势产生的拉力转化为中间立柱上杠杆构件自身绕曲变形的应力，进而提高立柱防侧翻倾倒性能，实现抗震。

这样，依靠拉杆和杠杆将立柱之间相连，使得立柱的倾倒拉力转化为杠杆构件自身的应力而抵消，这样，立柱的倾倒拉力不会直接作用到旁边的立柱上，更好地提高了立柱抗震防倾倒效果。

进一步地，本方法依靠抗震建筑立柱结构实现，抗震建筑立柱结构包括作为建筑支撑基础的立柱，立柱成排布置，连续的三个立柱构成一组，每组立柱之间设置有一组连杆抗震结构，每组连杆抗震结构，包括整体呈竖向设置且中部依靠水平的转轴铰接在中间立柱上的一个转动臂，转动臂的两端依靠水平设置的转轴各自铰接设置有一个活动连接臂，两个活动连接臂另一端各自依靠水平设置的转轴铰接在两侧的两个立柱上；

其中转动臂构成所述杠杆构件，活动连接臂构成所述拉杆构件。

这样，当地震产生时，立柱在地震的水平力作用下，立柱顶会向一侧发生位移（例如向右偏移），立柱发生弯曲，此时位于中间柱两侧的立柱，左侧立柱向右侧推动转动臂，右侧立柱会拉动转动臂另一端，此时转动臂两端受力方向相同，产生作用相反的弯矩，故能够相互抵消，进而产生比较大的反弯矩反作用于两个活动臂，活动臂在反推两侧柱，减小柱顶位移，提高侧向刚度。故本结构能够极大地提高建筑立柱抗震防侧翻效果。

作为优化，所述转动臂为中间铰接位置宽度最大，且宽度从中间向两端逐渐减小的梭形结构。

这样，转动臂采用梭形结构，又比较短小，且能够抵抗较大弯矩。提高转动臂自身的强度，避免因转动臂自身损坏而导致抗震结构失效。

作为优化，设置在立柱上的转轴均安装在垫板上，垫板锚固在立柱侧面。

这样，更好地方便转轴的安装固定，使其各构件易于拆卸更换。实施时，也还可以在垫板上焊接固定耳板，将活动连接臂端部的转轴安装在耳板上。

作为优化，任意连续的三个立柱之间均设置有独立的一组连杆抗震结构。

这样，每个立柱都作为了中间立柱，同时每根立柱上均有转动臂，在地震横向力的作用下，中间柱即转动臂在两侧活动臂的推拉限制作用下，使中间柱趋向于只沿垂直方向振动，减小横向位移，同时也可以防止整个建筑结构翻转倾覆。这样立柱和立柱之间相连组成网状结构加强整体抗震效果，更好地防止所有立柱一起倾覆导致连杆抗震结构的效果变差，极大提高了建筑抗震整体性。

进一步地，连杆抗震结构分别设置在立柱沿排布方向的左右两侧侧面，且两侧的连杆抗震结构交叉错位布置。

这样，各自连杆抗震结构左右交错布置，可以更好地提高结构抗震整体性，且结构布局合理，不占用过多立柱下方空间，建筑结构美观性更好。

进一步地，单根立柱上位于一侧的连杆抗震结构中转动臂中部的转轴和位于另一侧的连杆抗震结构中活动连接臂端部的转轴为同一转轴。

这样，可以更好地节省构件，提高结构整体性，且建筑结构美观性更好。

进一步地，成排立柱同一侧的各组连杆抗震结构中，前一组后方转动臂转轴和后一组前方转动臂转轴为同一转轴。

这样，可以更好地节省构件，提高结构整体性，且建筑结构美观性更好。

综上所述，本发明能够很好地增加柱的整体侧向刚度，提高柱抗倾覆能力，且具有实施简单，成本低廉的优点。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的详细说明。

最优实施例：一种基于立柱支撑建筑物的抗震方法，所述建筑物具有成排布置的立柱为支撑基础，其特点在于，地震时依靠两侧的立柱上铰接的拉杆构件将两侧立柱受倾倒趋势产生的拉力转化为中间立柱上杠杆构件自身绕曲变形的应力，进而提高立柱防侧翻倾倒性能，实现抗震。

这样，依靠拉杆和杠杆将立柱之间相连，使得立柱的倾倒拉力转化为杠杆构件自身的应力而抵消，这样，立柱的倾倒拉力不会直接作用到旁边的立柱上，更好地提高了立柱抗震防倾倒效果。

本实施例中国，本方法依靠抗震建筑立柱结构实现，抗震建筑立柱结构参加图1所示，包括作为建筑支撑基础的立柱1，立柱1成排布置，其中，连续的三个立柱1构成一组，每组立柱之间设置有一组连杆抗震结构，每组连杆抗震结构，包括整体呈竖向设置且中部依靠水平的转轴铰接在中间立柱上的一个转动臂3，转动臂3的两端依靠水平设置的转轴各自铰接设置有一个活动连接臂2，两个活动连接臂2另一端各自依靠水平设置的转轴铰接在两侧的两个立柱1上。其中转动臂构成所述杠杆构件，活动连接臂构成所述拉杆构件。

这样，当地震产生时，立柱在地震的水平力作用下，立柱顶会向一侧发生位移（例如向右偏移），立柱发生弯曲，此时位于中间柱两侧的立柱，左侧立柱向右侧推动转动臂，右侧立柱会拉动转动臂另一端，此时转动臂两端受力方向相同，产生作用相反的弯矩，故能够相互抵消，进而产生比较大的反弯矩反作用于两个活动臂，活动臂在反推两侧柱，减小柱顶位移，提高侧向刚度。故本结构能够极大地提高建筑立柱抗震防侧翻效果。

其中，所述转动臂3为中间铰接位置宽度最大，且宽度从中间向两端逐渐减小的梭形结构。

这样，转动臂采用梭形结构，又比较短小，且能够抵抗较大弯矩。提高转动臂自身的强度，避免因转动臂自身损坏而导致抗震结构失效。

其中，设置在立柱1上的转轴均安装在垫板4上，垫板4锚固在立柱1侧面。

这样，更好地方便转轴的安装固定，使其各构件易于拆卸更换。实施时，也还可以在垫板上焊接固定耳板，将活动连接臂端部的转轴安装在耳板上。

其中，任意连续的三个立柱1之间均设置有独立的一组连杆抗震结构。

这样，每个立柱都作为了中间立柱，同时每根立柱上均有转动臂，在地震横向力的作用下，中间柱即转动臂在两侧活动臂的推拉限制作用下，使中间柱趋向于只沿垂直方向振动，减小横向位移，同时也可以防止整个建筑结构翻转倾覆。这样立柱和立柱之间相连组成网状结构加强整体抗震效果，更好地防止所有立柱一起倾覆导致连杆抗震结构的效果变差，极大提高了建筑抗震整体性。

其中，连杆抗震结构分别设置在立柱1沿排布方向的左右两侧侧面，且两侧的连杆抗震结构交叉错位布置。

这样，各自连杆抗震结构左右交错布置，可以更好地提高结构抗震整体性，且结构布局合理，不占用过多立柱下方空间，建筑结构美观性更好。

其中，单根立柱1上位于一侧的连杆抗震结构中转动臂中部的转轴和位于另一侧的连杆抗震结构中活动连接臂端部的转轴为同一转轴。

这样，可以更好地节省构件，提高结构整体性，且建筑结构美观性更好。

其中，成排立柱1同一侧的各组连杆抗震结构中，前一组后方转动臂转轴和后一组前方转动臂转轴为同一转轴。

这样，可以更好地节省构件，提高结构整体性，且建筑结构美观性更好。