[发明专利]基于弹簧减震原理的建筑减震方法

权利要求书

1.一种基于弹簧减震原理的建筑减震方法，其特征在于，将建筑上层房间的墙体从高度方向上分割设置为多层墙体组件单元叠合结构，每相邻两层墙体组件单元之间依靠水平设置的减震弹簧实现能量耗散，降低建筑振动；

本方法采用以下的减震建筑实现，所述减震建筑在上层房间四个方向的墙体位置安装有弹簧减震墙体，所述弹簧减震墙体包括从高度方向上叠合设置的多层墙体组件，上一层墙体组件下端面和下一层墙体上端面之间形成有弹簧安装腔，弹簧安装腔内安装有水平设置的减震弹簧，减震弹簧一端端部和上一层墙体组件抵接，另一端端部和下一层墙体组件抵接；

上一层墙体组件下端面在长度方向的两端中部各开设有一个凹槽，两个凹槽对称设置使得上一层墙体组件下表面呈工字形，所述下一层墙体组件的上端面在长度方向的两端端部中间位置对称设置有一个凸起，所述相邻两层墙体组件叠合时，所述凸起嵌入到凹槽并封住凹槽外端位置使得凹槽内部构成所述弹簧安装腔；

弹簧安装腔内填充设置有若干耗能元件；

所述耗能元件为橡胶材料制得的弹性小球，弹性小球直径小于5cm使其进入到减震弹簧内部。

2.如权利要求1所述的基于弹簧减震原理的建筑减震方法，其特征在于，所述凹槽、凸起以及弹簧安装腔均为矩形体结构，所述减震弹簧为水平设置的螺旋弹簧。

3.如权利要求1所述的基于弹簧减震原理的建筑减震方法，其特征在于，各层墙体组件自身高度从上到下依次降低。

4.如权利要求1所述的基于弹簧减震原理的建筑减震方法，其特征在于，减震建筑为超高层建筑，超高层建筑的顶层房间四个方向上的墙体内部各自设置钟摆式的减震结构，使得建筑最顶端受外界作用力而摆动时，能够依靠一个悬挂设置的质量块在自重和阻尼作用下产生和建筑上端摆动方向相反的力，来部分抵消外界作用力激励引起的结构响应，实现建筑减震；

顶层房间下方位置的上层房间中安装所述弹簧减震墙体。

5.如权利要求4所述的基于弹簧减震原理的建筑减震方法，其特征在于，超高层建筑最顶层的墙体采用以下的钟摆式建筑减震墙体结构实现，钟摆式建筑减震墙体包括成形在墙体内部的竖向的安装腔，安装腔下端中部位置设置有质量块，质量块上端连接有吊绳并通过吊绳吊设在安装腔中，安装腔中位于质量块沿墙体长度方向的两端留有供质量块摆动的空间，还包括用于对质量块摆动方向提供反向作用力的阻尼构件；

所述安装腔包括下方的滑动槽和衔接在滑动槽上方的平面槽，所述质量块安装于滑动槽内，所述吊绳位于平面槽内，所述质量块宽度大于平面槽宽度；

所述质量块整体呈圆形饼状；

所述质量块采用钢板外壳内部灌铅制得；

所述滑动槽呈和质量块摆动路径一致的弧形；

所述安装腔上端水平设置有支撑梁，吊绳上端通过锚栓固定在支撑梁下表面。

6.如权利要求5所述的基于弹簧减震原理的建筑减震方法，其特征在于，所述阻尼构件包括固定在质量块两侧的滑动槽内壁上的摩擦板，摩擦板由弹性材料制得，摩擦板表面为和质量块接触的摩擦面；

摩擦板厚度从滑动槽中部到两侧逐渐增大。

7.如权利要求5所述的基于弹簧减震原理的建筑减震方法，其特征在于，所述钟摆式建筑减震墙体为预制的减震墙体单元安装在两侧立柱得到；

减震墙体单元为整体对称设置的左半墙体和右半墙体对合固定得到，左半墙体和右半墙体的对合面上成形出安装腔，左半墙体和右半墙体对合后上端面形成支撑梁安装槽并用于安装支撑梁，支撑梁安装槽底中部留有向下连通到安装腔的吊绳孔供吊绳穿过，左半墙体和右半墙体周向上靠近边缘位置具有水平贯穿设置的水平后浇孔道，左半墙体和右半墙体依靠水平后浇孔道内浇筑的混凝土实现相对固定；

减震墙体单元可以采用以下步骤制备：a先单独支模并浇筑成形出左半墙体和右半墙体，左半墙体和右半墙体的对合面上成形出安装腔，安装腔下端成形出整体呈弧形且槽深变大的滑动槽，左半墙体和右半墙体对合后上端面形成支撑梁安装槽，左半墙体和右半墙体周向上靠近边缘位置具有水平贯穿设置的水平后浇孔道；b将摩擦板粘贴固定在滑动槽内；c将预制好的质量块置入到滑动槽中，固定在质量块上的吊绳拉出到支撑梁安装槽；d完成左半墙体和右半墙体的对合，在水平后浇孔道中浇筑混凝土实现固定；e将对合后的左半墙体和右半墙体保持竖直状态，在支撑梁安装槽中捆绑钢筋笼，将吊绳端部固定到钢筋笼上，完成支撑梁的浇筑, 这样即可方便快捷可靠地预制形成减震墙体单元；

减震墙体单元和墙体两侧立柱之间通过现浇装配结构实现安装固定，所述现浇装配结构，包括预先安装在墙体两侧立柱内侧面上的引导底座，引导底座呈外凸的矩形体，现浇装配结构还包括预设在减震墙体单元两端侧面上的引导槽，引导槽位置和引导底座位置对应并能够将引导底座卡入其内，引导底座宽度小于墙体宽度并位于立柱侧面宽度方向的中间位置，且引导底座水平方向上向外凸起的长度小于引导槽深度，使得引导底座的前端外侧面和两侧外侧面各自和引导槽之间均形成有后浇连接腔，引导底座的前端外侧面和两侧外侧面均设置有向外延伸进入到后浇连接腔内的多根连接钢筋，减震墙体单元在上端面对应引导槽上方位置还设置有竖向后浇孔道和后浇连接腔相连；现浇装配结构还包括限位装置，限位装置包括位于引导底座上端面且竖向设置的弹簧安装孔，弹簧安装孔内安装有螺旋弹簧，螺旋弹簧安装孔孔口处设置有直径小于孔口直径的限位滚珠，限位滚珠不受压时上半部被螺旋弹簧顶出弹簧安装孔孔口，引导槽上顶面上对应位置设置有供限位滚珠上半部落入限位的限位槽。