專利名稱：大型抗震建筑物及其設計方法
技術領域：
本發明涉及居住、辦公等目的的建筑物及其設計方法。
現在中外各國用于居住、辦公等目的的建筑物，對土地、建筑材料、能源、資金等資源消耗量大，而預防和抵御地震、洪水、臺風等嚴重自然災害和預防與治理污染、交通堵塞等社會環境問題能力差。造成這種后果的根本原因是這些建筑物的設計方法，根據這種設計方法的要求，建筑物的主要使用空間都要能夠采自然光。根據這種要求設計的建筑物，其長和寬的尺寸就必然被限制在很小的范圍內，為了增加建筑面積，只能向高處發展，故出現了＂磨天大樓＂，但高度過高，不利于抗震，為滿足抗震要求，需增加鋼材，水泥等建筑材料，使建筑物造價大幅度升高，建筑物的高度已接近極限，這種建筑物就是傳統建筑物，可稱為小進深建筑物。社會的發展要求建筑物的環境效益更好，且合理利用資源。為了達到這種要求，就必須拋棄傳統設計方法中的采光第一的原則，擺脫了這種限制，可獲得更好的綜合社會效果。
本發明的目的是提供一種大型抗震建筑物及其設計方法，它能更合理的利用資源，且環境效益更好，提高地面利用率，使建筑物既具有抵御外部應力的最佳結構，又能具有好的穩定性，減小地震對建筑物的破壞。
本發明的目的是這樣實現的一種大型抗震建筑物，它包括地上建筑、隔離層、基礎，其特征在于地上建筑與基礎是分離的，基礎設有頂面，地上建筑設有底面，頂面和底面均為平面，地上建筑的底面與基礎頂面間為隔離層，其可為一層砂子，隔離層把地上建筑與基礎分離開；地上建筑的外形為長與寬基本相等，高小于等于長或寬；其規模巨大，集居住、辦公、商業、娛樂、綜合性設施于一體，可把無污染，無危害的現有分立的建筑容納于一個或幾個建筑物內，同時擴大其長、寬、高三維尺寸，建筑面積可為數萬至數億平方米，內部不能采自然光的使用空間用電力照明。所述的地上建筑的斷面為正多邊形至園形的柱體，具有整體的頂與底。所述的基礎頂面可大于地上建筑，其邊沿可設有突起的沿，為淺水池形，以防止砂層流失。
傳統的設計方法把采光放在重要的地位，為了滿足這個要求，建筑物只能是小進深的，新的設計方法擺脫了采光第一的原則的束縛，所以能按照抵御外力作用強度大，穩定性好的要求設計，也能使地上建筑與基礎分離，從而更有利于抗震；傳統設計方法是從個別建筑的角度出發，從而沒有把整個城市利益放到第一位，新的設計方法把整個城市的利益放在第一位，也使具體的建筑物的利益得到了照顧。
本發明具有以下優點和積極效果它能夠解決傳統的現有小進深建筑物難于解決的問題它的規模巨大，好似把許多現有建筑物拼裝在一起了，從而節約許多重復墻體占地，小進深建筑物之間的空地，為它們服務的道路等設施的占地，由于其屋頂巨大，可用于運動場，花園等，而這些占地是城市的必不可少的占地，故可認為建筑物未占多余的地。這種建筑物可節約下大量用于小進深建筑物的墻體，道路和室外管線、配電線路及建筑材料，可節約大量用采暖和空調的能源。由于這種建筑物的結構強度高，對于預防和抵御臺風，洪水等嚴重自然災害的能力強，由于其結構強度高，加上上層建筑與基礎的分離，預防和抵御地震，地裂縫等災害的能力高。由于污染集中，便于對它們進行處理，以及處理后某些廢物的再利用。人們的居住、辦公，購物、娛樂、運動等活動集中在相對小的空間，大大減少了對于交通工具的要求量，因而解決交通堵塞問題。所有這些加進來，就使單位建筑面積的建筑費用和維持其正常運轉的費用大幅度降低。
圖1為本發明的示意圖下面結合附圖及實施例詳細說明本發明附圖為這種建筑物的示意圖，它包括地上建筑1、隔離層2、基礎3，其設計與建造方法，可與傳統建筑相似，基礎的處理原則也與傳統方法基本相似；但地上建筑與基礎是分離的，基礎設有頂面，地上建筑設有底面，頂面和底面均為平面，地上建筑的底面與基礎頂面間為隔離層，其可為一層砂子，隔離層把地上建筑與基礎分離開；地上建筑的外形為長與寬基本相等，高小于等于長或寬；其規模巨大，集居住、辦公、商業、娛樂、綜合性設施于一體，可把無污染，無危害的現有分立的建筑容納于一個或幾個建筑物內，同時擴大其長、寬、高三維尺寸，建筑面積可為數萬至數億平方米，內部不能采自然光的使用空間用電力照明 所述的地上建筑的斷面最好為正多邊形至園形的柱體，具有整體的頂與底、所述的基礎頂面可大于地上建筑，其邊沿可設有突起的沿，為淺水池形，以防止砂層流失。
由于地上建筑的外形為長與寬基本相等，高小于等于長或寬，故地上建筑的穩定性好，可以使地上建筑與基礎分離，而這種分離特別有利于建筑物的抗震能力 對于水平方向的地震應力來說，它起調節地上建筑與基礎間的磨擦力的作用當應力對地上建筑沒有破壞作用時，可隨基礎一起運動；當應力達到對地上建筑有破壞作用時，應當讓地上建筑不隨基礎運動，從而減少地震的破壞，對于垂向應來說，它應使地上建筑能脫離基礎，從而消除在上升應力作用下，基礎把地上建筑推至最高點，自己開始下降，而上層建筑在慣性作用下繼續上升，在兩者之間出現的拉伸應力的作用，而這個作用是造成地上建筑受損的主要破壞力，因為任何材料的抗壓強度都大大超過拉伸強度。
權利要求
1.一種大型抗震建筑物，它包括地上建筑、隔離層、基礎，其特征在于地上建筑與基礎是分離的，基礎設有頂面，地上建筑設有底面，頂面和底面均為平面，地上建筑的底面與基礎頂面間為隔離層，其可為一層砂子，隔離層把地上建筑與基礎分離開；地上建筑的外形為長與寬基本相等，高小于等于長或寬；其規模巨大，集居住、辦公、商業、娛樂、綜合性設施于一體，可把無污染，無危害的現有分立的建筑容納于一個或幾個建筑物內，同時擴大其長、寬、高三維尺寸，建筑面積可為數萬至數億平方米，內部不能采自然光的使用空間用電力照明。
2.一種如權利要求1所述的大型抗震建筑物的設計方法，其特征在于傳統的設計方法把采光放在重要的地位，為了滿足這個要求，建筑物只能是小進深的，新的設計方法擺脫了采光第一的原則的束縛，所以能按照抵御外力作用強度大，穩定性好的要求設計，也能使地上建筑與基礎分離，從而更有利于抗震；傳統設計方法是從個別建筑的角度出發，從而沒有把整個城市利益放到第一位，新的設計方法把整個城市的利益放在第一位，也使具體的建筑物的利益得到了照顧。
3.根據權利要求1所述的大型抗震建筑物，其特征在于所述的地上建筑的斷面為正多邊形至園形的柱體，具有整體的頂與底。
4.根據權利要求1所述的大型抗震建筑物，其特征在于所述的基礎頂面可大于地上建筑，其邊沿可設有突起的沿，基礎頂面為淺水池形，以防止砂層流失。
全文摘要
本發明公開了一種大型抗震建筑物及其設計方法,它包括:地上建筑、隔離層、基礎,地上建筑與基礎是分離的,基礎設有頂面,地上建筑設有底面,頂面和底面均為平面,地上建筑的底面與基礎頂面間為隔離層,其可為一層砂子,地上建筑的外形為長與寬基本相等,高小于等于長或寬;它能更合理的利用資源,且環境效益更好,提高地面利用率,使建筑物既具有抵御外部應力的最佳結構,又能具有好的穩定性,減小地震對建筑物的破壞。
文檔編號E02D27/34GK1184875SQ9612054
公開日1998年6月17日 申請日期1996年12月13日 優先權日1996年12月13日
發明者楊彥農 申請人:楊彥農