一种抗震钢结构

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，具体的是一种抗震钢结构。

背景技术

理解：目前在建筑施工中，为了提高建筑物自身的抗震性，常会采用钢结构支架为其提供支撑，钢结构自身具有的特性使其具有良好的抗震性能，建筑物在建造时，比如室外的展示牌、灯具或者其他地标性建筑等，一般具有一定的高度，这使得钢结构支架的重心会随着钢结构支架的高度增高而升高，众所周知，物体重心越低越稳定，同时抗震性好，但是传统的钢结构支架一般为固定式结构设计，在发生地震时，无法降低自身高度，进而增大了倾倒的可能。

此外通过地震的发生规律可以知道，地震在产生时，一般是传播速度较快的纵波先到达地面，纵波会引起建筑物的上下跳动，而横波会使建筑物产生水平晃动，一般来说，横波的危害大于纵波，因此如何在地震纵波到达后及时地降低建筑物的重心，进而可以更好地应对横波产生的危害的钢结构是很有必要的。

检索：在专利库对抗震钢领域进行检索，共检索到相关专利上百篇，而与本申请解决的技术问题相似的有以下两篇。

引证和总结1：对于专利号为2022215849073的实用新型专利，公开了一种防火泄爆抗震钢桁架轻型板，该专利虽然通过第二钢桁杆安装于第一钢桁杆中部位置，第二钢桁杆用于降低第一钢桁杆的重心，该项设置有助于保持第一钢桁杆的稳定，当第一钢桁杆受到压迫时，部分压力转移至第二钢桁杆和第三钢桁杆上，分摊第一钢桁杆所受压力，有利于提高第一钢桁杆的抗压性，其一，该专利需要手动去调节转手和螺栓用于降低第二钢桁杆，无法适应地震自由抗震，其二，该专利主要是通过降低部分重心来实现部分抗压，无法适应地震。

引证和总结2：对于专利号为2022200322679的实用新型专利，公开了一种建筑用抗震支座，该专利虽然通过设置连接机构，支杆在受到阻力后会使得连接板下压橡胶环并向一侧移动，弹簧收缩并随着喇叭罩的歪斜状态发生转动，从而适应固定杆的偏移情况，钢支架及外棚下移降低了整体的重心，随着阻力方向的不断变化，移动球和喇叭罩随之发生变化，保证了钢支架和外棚的抗震性，防止其被破坏造成坍塌，但是其重心下移的位移很短，最终还是依靠扭转弹簧来实现抗震，对抗震的纵波抵御量比较小。

引证和总结3：对于专利号为2022108809409的发明专利，公开了一种减震式建筑房屋，该专利可以实现第一减震对房屋本体进行上下减震且减震的同时使房屋本体的重心下移，第一减震机构失效时，第二减震机构和第三减震机构工作，但是第一减震机构主要为底座使用，当地震发生时，其下降的位移的很小，而且其位移下降是通过第一减震机构的偏移来实现，而偏移的位移极限是伸缩杆倾斜45°，其位置是比较小的，所以该专利需要借助第二减震机构和第三减震机构共同实现抗震。

基于此，本发明人提供一种新的抗震钢结构。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种抗震钢结构，能够根据纵波造成的上下跳动使钢结构上的主要承重部件的重心向下移动，进而可以提高钢结构建筑物的整体抗震性能。

一种抗震钢结构，包括第一底座和第二底座，所述第一底座的一侧边与第二底座的一侧边平齐对接且设有第一连接部件，所述第一底座上端面设有两个平行且间隔分布的第一固定板，所述第二底座的上端面设有两个平行且间隔分布的第二固定板，位于同一侧的第一固定板和第二固定板的一侧边贴合对齐且处于同一平面，所述第一固定板之间/第二固定板之间设有滑动连接第一固定板和第二固定板上的承载部件，所述承载部件包括支撑板、支撑轴、支撑骨架、承重单元，所述支撑板的数量为两个且分别滑动连接在第一固定板和第二固定板的结合部位，支撑轴跨接在两个支撑板之间，所述支撑轴的外缘面上固定有多个沿支撑轴的轴向方向排列分布的支撑骨架，所述支撑轴上固定有位于支撑轴上方的承重单元，所述第一固定板和第二固定板的外侧设有用于支撑承载部件两端的限位部件，所述限位部件包括第一转动板、第二转动板、连杆、第一压块、第二压块，所述第一转动板的一端转动连接在第一固定板上，连杆的一端固定在第一转动板的上端面上，连杆的另一端固定有第一压块，所述第二转动板的一端转动连接在第二固定板上，连杆的一端固定在第二转动板的上端面上，连杆的另一端固定有第二压块，所述第一转动板和第二转动板处于水平状态时，第一转动板和第二转动板的上端面处于同一水平面，第一压块和第二压块的一端面贴合且结合面位置与第一固定板和第二固定板的结合面位置处在同一平面，此时承载部件的两端被限位在第一转动板和第二转动板的上端。当地震纵波到达时，利用第一固定板和第二固定板产生的上下跳动造成的错位，使限位部件失去对承载部件的支撑效果，进而承载部件能够在自身重力的作用下向下滑动，进而可以降低整体钢结构的重心，提高整体结构的稳定性，进而可以很好地应对后续地震横波造成的危害。

优选的，所述第一转动板通过销轴转动连接在第一固定板的侧壁上，所述第一销轴与第一固定板之间连接有扭簧，所述第二转动板通过销轴转动连接在第二固定板的侧壁上，所述销轴与第二固定板之间连接有扭簧。当第一固定板和第二固定板上下错位移动后，会使原本贴合的第一压块和第二压块的位置错开，第一压块和第二压块错位后，没有受力点，此时第一转动板和第二转动板能够在自身重力和扭簧的作用下向下摆动，扭簧可以使第一转动板和第二转动板向下摆动具有更大的驱动力，提高运动的有效性，更好地解除对承载部件的限位作用。

优选的，所述第一压块的一端面开设有两端贯穿第一压块上下端面的凹槽，所述第二压块的一端面设有与所述凹槽配合使用的凸起，所述凸起能够嵌入凹槽内。这样在正常使用时，可以保证第一压块和第二压块连接的可靠性，同时限制了第一压块和第二压块只能在竖向的方向形成错位。

优选的，所述承载部件还包括固定轴，所述固定轴固定在两个支撑板之间且位于支撑轴的正下方，所述支撑轴在竖直方向滑动连接在支撑板上，所述支撑轴与固定轴之间连接有第一弹簧。可以提高承载部件整体结构的稳定性以及强度。

优选的，所述支撑骨架包括第一骨架和第二骨架，所述第一骨架和第二骨架的一端分别转动连接在支撑轴上，所述第一骨架的中部位置转动连接有第一连接臂，第一连接臂的另一端转动连接在固定轴上，所述第二骨架的中部位置转动连接有第二连接臂，第二连接臂的另一端转动连接在固定轴上。

优选的，所述第一固定板的上方设有第一支撑柱，所述第一骨架的一端滑动连接在第一支撑柱上，所述第二固定板的上方设有第二支撑柱，所述第二骨架的一端滑动连接在第二支撑柱上，每个所述第一支撑柱和第二支撑柱的一侧面上均设有加强筋。

优选的，所述承重单元包括承重板，所述承重板的下端与第一骨架和第二骨架之间分别连接有第二弹簧。转动连接的第一骨架和第二骨架以及滑动连接的支撑轴，可以使承载部件在水平方向上具有一定的延展性，可以提高对地震横波的抵抗性能。

优选的，所述第一连接部件包括滑块、第一连接轴、第二连接轴、第三弹簧、第四弹簧，所述第一固定板和第二固定板上分别开设有位置相对应的竖向滑槽，所述滑块滑动安装在竖向滑槽内，两个滑块上分别连接有第一连接轴和第二连接轴，第一连接轴和第二连接轴的端部之间连接有第三弹簧，两个滑块之间连接有套装在第一连接轴和第二连接轴上的第四弹簧。第一连接部件能够提供第一底座和第二底座在水平方向具有一定的延展性，避免因为地震造成的开裂导致整个结构失效的问题。

优选的，所述第一固定板和第二固定板上分别开设有连接孔。便于第一固定板和第二固定板安装固定在地面上。

附图说明

图1为本发明整体结构主视剖面示意图（承载部件位于高处）。

图2为本发明图1中承载部件滑动至低处状态示意图。

图3为本发明第一底座和第二底座上表面俯视示意图。

图4为本发明第一固定板和第二固定板外侧部位侧视图。

图5为本发明图4中限位部件位置的俯视结构示意图。

图6为本发明图4中局部放大图（限位部件限位状态）。

图7为本发明图5中限位部件解除限位状态示意图。

图8为本发明图1第一连接部件部位主视剖面示意图。

附图标记：

1、第一底座；2、第二底座；3、第一固定板；4、第二固定板；5、支撑板；6、支撑轴；7、承重单元；8、第一转动板；9、第二转动板；10、第一连杆；11、第一压块；12、第二压块；13、扭簧；14、固定轴；15、第一弹簧；16、第一骨架；17、第二骨架；18、第一连接臂；19、第二连接臂；20、加强筋；21、第二弹簧；22、滑块；23、第一连接轴；24、第二连接轴；25、第三弹簧；26、第四弹簧；27、连接孔。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

参见附图1-8，本发明为一种抗震钢结构，包括第一底座1和第二底座2，第一底座1和第二底座2在安装时处在同一平面上，第一底座1的一侧边与第二底座2的一侧边之间平齐对接且设有第一连接部件，第一连接部件能够使第一底座1和第二底座2在水平方向具有一定的延展性，提高其抗震性能，第一底座1上端面设有两个平行且间隔分布的第一固定板3，所述第二底座2的上端面设有两个平行且间隔分布的第二固定板4，位于同一侧的第一固定板3和第二固定板4的一侧边贴合对齐且处于同一平面，也就是一个第一固定板3和第二固定板4处在同一平面，两一个第一固定板3和第二固定板4处在另一个平面，两个平面之间间隔且平行分布，在两个平面之间安装有承载部件，承载部件同时连接在第一固定板3和第二固定板4上，其中承载部件包括支撑板5、支撑轴6、支撑骨架、承重单元7，在具体安装时，承载部件可以先预制成模块，将支撑轴6跨接在两个支撑板5之间，支撑轴6的外缘面上固定多个沿支撑轴6的轴向方向排列分布的支撑骨架，在支撑轴6上方固定承重单元7，然后将承载部件整体安装在第一固定板3和第二固定板4上，本申请中所提到的第一固定板3和第二固定板4的结构并不限于板体结构，而是能够起到支撑作用的钢构件即可。

承载部件通过两端的两个支撑板5分别滑动连接在第一固定板3和第二固定板4的结合部位，第一固定板3和第二固定板4的外侧设有用于支撑承载部件两端的限位部件，在正常使用时，限位部件能够限制承载部件在高度方向的位置，并能够对承载部件提供竖向方向的承载力，限位部件在承载部件的两端各设有一个，其中限位部件包括第一转动板8、第二转动板9、连杆、第一压块11、第二压块12，所述第一转动板8的一端转动连接在第一固定板3上，连杆的一端固定在第一转动板8的上端面上，连杆的另一端固定有第一压块11，所述第二转动板9的一端转动连接在第二固定板4上，连杆的一端固定在第二转动板9的上端面上，连杆的另一端固定有第二压块12，所述第一转动板8和第二转动板9处于水平状态时，第一转动板8和第二转动板9的上端面处于同一水平面，第一压块11和第二压块12的一端面贴合且结合面位置与第一固定板3和第二固定板4的结合面位置处在同一平面，此时承载部件的两端被限位在第一转动板8和第二转动板9的上端。当地震纵波到达时，利用第一固定板3和第二固定板4产生的上下跳动造成的错位，使相互贴合的第一压块11和第二压块12产生竖直方向的相对滑动（不论哪个第一压块11向上移动，哪个压块向下移动），第一压块11和第二压块12错位后，没有了受力点，此时第一转动板8和第二转动板9能够在自身重力作用下向下摆动，解除对承载部件的限位支撑效果，进而承载部件能够在自身重力的作用下向下滑动，可以降低整体钢结构的重心，提高整体结构的稳定性，进而可以很好地应对后续地震横波造成的危害。

为了使限位部件更加有效地在错位后不对承载部件提高支撑力，本发明中，第一转动板8通过销轴转动连接在第一固定板3的侧壁上，所述第一销轴与第一固定板3之间连接有扭簧13，所述第二转动板9通过销轴转动连接在第二固定板4的侧壁上，所述销轴与第二固定板4之间连接有扭簧13。当第一固定板3和第二固定板4上下错位移动后，会使原本贴合的第一压块11和第二压块12的位置错开，扭簧13可以使第一转动板8和第二转动板9向下摆动具有更大的驱动力，提高运动的有效性，更可靠地解除对承载部件的限位作用。

为了提高第一压块11和第二压块12贴合的稳定性，本发明在第一压块11的一端面开设有两端贯穿第一压块11上下端面的凹槽，所述第二压块12的一端面设有与所述凹槽配合使用的凸起，所述凸起能够嵌入凹槽内。这样在正常使用时，可以保证第一压块11和第二压块12连接的可靠性，同时限制了第一压块11和第二压块12只能在竖向的方向形成错位。

为了提高承载部件整体结构的强度以及稳定性，本发明中，承载部件还包括固定轴14，所述固定轴14固定在两个支撑板5之间且位于支撑轴6的正下方，所述支撑轴6在竖直方向滑动连接在支撑板5上，所述支撑轴6与固定轴14之间连接有第一弹簧15。可以提高承载部件整体结构的稳定性以及强度。

为了提高承载部件在水平方向的延展性，本发明支撑骨架包括第一骨架16和第二骨架17，所述第一骨架16和第二骨架17的一端分别转动连接在支撑轴6上，所述第一骨架16的中部位置转动连接有第一连接臂18，第一连接臂18的另一端转动连接在固定轴14上，所述第二骨架17的中部位置转动连接有第二连接臂19，第二连接臂19的另一端转动连接在固定轴14上。这样当受到水平方向的拉扯力时，第一底座1和第二底座2相互远离，此时在第一连接臂18和第二连接臂19的作用下，会使支撑轴6向下运动（靠近固定轴14），进而会压缩第一弹簧15，这样可以抵抗一部分的水平拉扯力，减少对钢结构的破坏。

为了进一步提高承载部件整体结构的稳定性，本发明中，第一固定板3的上方设有第一支撑柱，所述第一骨架16的一端滑动连接在第一支撑柱上，所述第二固定板4的上方设有第二支撑柱，所述第二骨架17的一端滑动连接在第二支撑柱上，每个所述第一支撑柱和第二支撑柱的一侧面上均设有加强筋20。

本发明中承重单元7包括承重板，所述承重板的下端与第一骨架16和第二骨架17之间分别连接有第二弹簧21。转动连接的第一骨架16和第二骨架17以及滑动连接的支撑轴6，可以使承载部件在水平方向上具有一定的延展性，可以提高对地震横波的抵抗性能。

本发明第一连接部件的其中一个实施例为：包括滑块22、第一连接轴23、第二连接轴24、第三弹簧25、第四弹簧26，所述第一固定板3和第二固定板4上分别开设有位置相对应的竖向滑槽，所述滑块22滑动安装在竖向滑槽内，两个滑块22上分别连接有第一连接轴23和第二连接轴24，第一连接轴23和第二连接轴24的端部之间连接有第三弹簧25，两个滑块22之间连接有套装在第一连接轴23和第二连接轴24上的第四弹簧26。第一连接部件能够提供第一底座1和第二底座2在水平方向具有一定的延展性，避免因为地震造成的开裂导致整个结构失效的问题。

本发明中，第一固定板3和第二固定板4上分别开设有连接孔27。便于第一固定板3和第二固定板4安装固定在地面上。

本发明通过地震纵波对建筑物造成的上下震动的影响，利用地震纵波和地震横波的间隔时间，使限位装置失效，使钢结构自身重心下降，进而可以更好地抵抗地震横波的发生，提高了钢结构的整体抗震性能。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制，在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。