专利名称：大型抗震建筑物及其设计方法
技术领域：
本发明涉及居住、办公等目的的建筑物及其设计方法。
现在中外各国用于居住、办公等目的的建筑物，对土地、建筑材料、能源、资金等资源消耗量大，而预防和抵御地震、洪水、台风等严重自然灾害和预防与治理污染、交通堵塞等社会环境问题能力差。造成这种后果的根本原因是这些建筑物的设计方法，根据这种设计方法的要求，建筑物的主要使用空间都要能够采自然光。根据这种要求设计的建筑物，其长和宽的尺寸就必然被限制在很小的范围内，为了增加建筑面积，只能向高处发展，故出现了＂磨天大楼＂，但高度过高，不利于抗震，为满足抗震要求，需增加钢材，水泥等建筑材料，使建筑物造价大幅度升高，建筑物的高度已接近极限，这种建筑物就是传统建筑物，可称为小进深建筑物。社会的发展要求建筑物的环境效益更好，且合理利用资源。为了达到这种要求，就必须抛弃传统设计方法中的采光第一的原则，摆脱了这种限制，可获得更好的综合社会效果。
本发明的目的是提供一种大型抗震建筑物及其设计方法，它能更合理的利用资源，且环境效益更好，提高地面利用率，使建筑物既具有抵御外部应力的最佳结构，又能具有好的稳定性，减小地震对建筑物的破坏。
本发明的目的是这样实现的一种大型抗震建筑物，它包括地上建筑、隔离层、基础，其特征在于地上建筑与基础是分离的，基础设有顶面，地上建筑设有底面，顶面和底面均为平面，地上建筑的底面与基础顶面间为隔离层，其可为一层砂子，隔离层把地上建筑与基础分离开；地上建筑的外形为长与宽基本相等，高小于等于长或宽；其规模巨大，集居住、办公、商业、娱乐、综合性设施于一体，可把无污染，无危害的现有分立的建筑容纳于一个或几个建筑物内，同时扩大其长、宽、高三维尺寸，建筑面积可为数万至数亿平方米，内部不能采自然光的使用空间用电力照明。所述的地上建筑的断面为正多边形至园形的柱体，具有整体的顶与底。所述的基础顶面可大于地上建筑，其边沿可设有突起的沿，为浅水池形，以防止砂层流失。
传统的设计方法把采光放在重要的地位，为了满足这个要求，建筑物只能是小进深的，新的设计方法摆脱了采光第一的原则的束缚，所以能按照抵御外力作用强度大，稳定性好的要求设计，也能使地上建筑与基础分离，从而更有利于抗震；传统设计方法是从个别建筑的角度出发，从而没有把整个城市利益放到第一位，新的设计方法把整个城市的利益放在第一位，也使具体的建筑物的利益得到了照顾。
本发明具有以下优点和积极效果它能够解决传统的现有小进深建筑物难于解决的问题它的规模巨大，好似把许多现有建筑物拼装在一起了，从而节约许多重复墙体占地，小进深建筑物之间的空地，为它们服务的道路等设施的占地，由于其屋顶巨大，可用于运动场，花园等，而这些占地是城市的必不可少的占地，故可认为建筑物未占多余的地。这种建筑物可节约下大量用于小进深建筑物的墙体，道路和室外管线、配电线路及建筑材料，可节约大量用采暖和空调的能源。由于这种建筑物的结构强度高，对于预防和抵御台风，洪水等严重自然灾害的能力强，由于其结构强度高，加上上层建筑与基础的分离，预防和抵御地震，地裂缝等灾害的能力高。由于污染集中，便于对它们进行处理，以及处理后某些废物的再利用。人们的居住、办公，购物、娱乐、运动等活动集中在相对小的空间，大大减少了对于交通工具的要求量，因而解决交通堵塞问题。所有这些加进来，就使单位建筑面积的建筑费用和维持其正常运转的费用大幅度降低。
图1为本发明的示意图下面结合附图及实施例详细说明本发明附图为这种建筑物的示意图，它包括地上建筑1、隔离层2、基础3，其设计与建造方法，可与传统建筑相似，基础的处理原则也与传统方法基本相似；但地上建筑与基础是分离的，基础设有顶面，地上建筑设有底面，顶面和底面均为平面，地上建筑的底面与基础顶面间为隔离层，其可为一层砂子，隔离层把地上建筑与基础分离开；地上建筑的外形为长与宽基本相等，高小于等于长或宽；其规模巨大，集居住、办公、商业、娱乐、综合性设施于一体，可把无污染，无危害的现有分立的建筑容纳于一个或几个建筑物内，同时扩大其长、宽、高三维尺寸，建筑面积可为数万至数亿平方米，内部不能采自然光的使用空间用电力照明 所述的地上建筑的断面最好为正多边形至园形的柱体，具有整体的顶与底、所述的基础顶面可大于地上建筑，其边沿可设有突起的沿，为浅水池形，以防止砂层流失。
由于地上建筑的外形为长与宽基本相等，高小于等于长或宽，故地上建筑的稳定性好，可以使地上建筑与基础分离，而这种分离特别有利于建筑物的抗震能力 对于水平方向的地震应力来说，它起调节地上建筑与基础间的磨擦力的作用当应力对地上建筑没有破坏作用时，可随基础一起运动；当应力达到对地上建筑有破坏作用时，应当让地上建筑不随基础运动，从而减少地震的破坏，对于垂向应来说，它应使地上建筑能脱离基础，从而消除在上升应力作用下，基础把地上建筑推至最高点，自己开始下降，而上层建筑在惯性作用下继续上升，在两者之间出现的拉伸应力的作用，而这个作用是造成地上建筑受损的主要破坏力，因为任何材料的抗压强度都大大超过拉伸强度。
权利要求
1.一种大型抗震建筑物，它包括地上建筑、隔离层、基础，其特征在于地上建筑与基础是分离的，基础设有顶面，地上建筑设有底面，顶面和底面均为平面，地上建筑的底面与基础顶面间为隔离层，其可为一层砂子，隔离层把地上建筑与基础分离开；地上建筑的外形为长与宽基本相等，高小于等于长或宽；其规模巨大，集居住、办公、商业、娱乐、综合性设施于一体，可把无污染，无危害的现有分立的建筑容纳于一个或几个建筑物内，同时扩大其长、宽、高三维尺寸，建筑面积可为数万至数亿平方米，内部不能采自然光的使用空间用电力照明。
2.一种如权利要求1所述的大型抗震建筑物的设计方法，其特征在于传统的设计方法把采光放在重要的地位，为了满足这个要求，建筑物只能是小进深的，新的设计方法摆脱了采光第一的原则的束缚，所以能按照抵御外力作用强度大，稳定性好的要求设计，也能使地上建筑与基础分离，从而更有利于抗震；传统设计方法是从个别建筑的角度出发，从而没有把整个城市利益放到第一位，新的设计方法把整个城市的利益放在第一位，也使具体的建筑物的利益得到了照顾。
3.根据权利要求1所述的大型抗震建筑物，其特征在于所述的地上建筑的断面为正多边形至园形的柱体，具有整体的顶与底。
4.根据权利要求1所述的大型抗震建筑物，其特征在于所述的基础顶面可大于地上建筑，其边沿可设有突起的沿，基础顶面为浅水池形，以防止砂层流失。
全文摘要
本发明公开了一种大型抗震建筑物及其设计方法,它包括:地上建筑、隔离层、基础,地上建筑与基础是分离的,基础设有顶面,地上建筑设有底面,顶面和底面均为平面,地上建筑的底面与基础顶面间为隔离层,其可为一层砂子,地上建筑的外形为长与宽基本相等,高小于等于长或宽;它能更合理的利用资源,且环境效益更好,提高地面利用率,使建筑物既具有抵御外部应力的最佳结构,又能具有好的稳定性,减小地震对建筑物的破坏。
文档编号E02D27/34GK1184875SQ9612054
公开日1998年6月17日 申请日期1996年12月13日 优先权日1996年12月13日
发明者杨彦农 申请人:杨彦农