技术领域：

本发明属于一种建筑物与核电站建筑的避震消 震减震隔震结构，特别涉及一 种具有防止和解除大地震灾害对建筑物与核电 站建筑打击破坏的， 建筑物与核电 站避震消震减震隔震结构体系。

背景技术：

建筑物与核电站避震消震减震隔震结构， 是当前日本大地震对核电站和建筑 物打击破坏， 所造成的巨大经济财产损失和人身伤亡， 从而对现行建筑物和核电 站建筑抗震设计理论和技术标准存在的严重问 题， 所提出的新的研究课题， 以及 今后建筑物与核电站防止大地震破坏的刚柔性 工程设计理论和设计标准的建立。

科学技术理论发展至今， 人们很清楚的知道了， 地震所产生的冲击破坏力， 主要是与大地相对水平往复运动的剪切力。对 于人类建造的建筑物， 包括核电站 建筑，都是受到地震水平冲击力的打击和破坏 的，其主要形式是： 大地震爆发时， 大地震所产生的水平冲击破坏力， 对建筑物包括核电站建筑的打击破坏， 首先是 对与大地设计成为不可分割的建筑物基础的剪 切冲击破坏力。

通常情况下， 现行建筑物抵抗地震的抗震设计， 都是以大大提高建筑物的整 体抗震刚度 (强度）， 来抵抗地震往复剪切冲击破坏力的打击。 因此， 与地震往复 剪切冲击破坏力相对抗的建筑物基础， 就显得十分重要了。地震往复剪切冲击破 坏力对建筑物基础的打击力， 是往复（反复)冲击的作用力与反作用力的组� �力。 这一组合力将有如下三种情况：

1 ) 当建筑物与核电站建筑基础的抗地震刚度 (强度）， 满足 8— 9级抗震设计 要求， 大地震往复剪切冲击破坏力， 通过对基础的冲击， 将地震冲击破坏力传递 到建筑物上部结构之中， 从而造成建筑物上部结构的摆动。结构中有不 同程度的 损伤， 但没有倒塌和破坏的危险。 然而， 对上部结构中有不同程度的损伤部件的 补强处理， 是无法满足原设计抗震强度的。在下一次 8—9级大地震中， 就无法保 证建筑物的安全使用了。

2) 当地震往复剪切冲击破坏力， 在地震设防不同要求的地区， 超过了人为 规定的 6度、 7度、 8度、 9度抗震设计要求时， 建筑物的倒塌破坏就无法避免了。 这就是说， 地震爆发时， 所产生的往复剪切冲击破坏力的大小， 不可能按人为的 规定发生的。 因此， 建筑物的倒塌破坏将无法避免。

3) 当地震爆发时， 地震往复剪切冲击破坏力的受力方向只有两个 ， 并于地 震带的方向是一至的。而人类在城市中建造的 建筑物， 是根据人们的需要， 沿街 道划分规划建设的， 是多方向的。 现行建筑物的抗震设计受力方向， 主要是以建 筑物最不利的受力方向来进行抗震设计， 由此可以清楚的知道， 现行建筑物的抗 震设计受力方向， 只有少数与地震往复剪切冲击破坏力的受力方 向一至， 而大多 数是不一至的 (形成夹角）， 就如同人受到侧面多角度攻击一样， 使其无法对抗和 -逃避， 对于这样的建筑物， 在地震打击下是很难逃脱倒塌破坏的。

世界许多国家都相继建设了不少核电站， 处于多方因素， 核电站建筑物的抗 震设计刚度 (强度)都是很大的。 因此， 对于对抗 7- 8-9级大地震冲击破坏力的核 电站建筑结构， 是不会发生大的结构破坏的， 但是在核电站建筑结构内， 刚性连 接的各种设施 (核反应堆)等， 都不可能达到抗大地震 (7、 8、 9级） 的强度， 特别 是在核电站建筑结构内， 各种设施 (核反应堆本身)之间的连接构件 (传递能量的 构件)的强度， 根本没有足够的强度抵抗地震力的打击破坏。

在核电站建筑上部结构和地下建筑的各种核设 施之间的连接构件，在核电站 运行过程中， 是不能允许有任何裂痕产生的。 日本大地震造成核泄漏引发爆炸， 就是核电站建筑上部结构和地下建筑内的各种 核设施之间的连接构件等，受到大 地震破坏力的冲击， 产生破损所致。 因此， 单靠有很大刚度（强度）的核电站建筑 结构， 是无法逃脱地震打击破坏的灭顶之灾的。 因此， 仅依靠满足现行对抗大地 震的抗震设计， 足够大的刚度， 是不可能抵抗 7- 8- 9级大地震的， 因而核电站建 筑也是无法达到强震下安全使用要求。

很显然， 现行核电站建筑结构的抗震设计存在严重安全 隐患， 这次日本核电 站遭受地震打击破坏的教训， 应该引起对抵抗地震打击破坏力的抗震设计的 反 思，今后再也不能只用对抗死抗地震的理念去 设计建筑工程及核电站（建筑）了。

地震是不可抗拒的自然规律， 不可抗拒就某种意义上讲， 就是不可对抗的。 然而， 现行核电站建筑结构抗震设计， 就是与不可抗拒的自然规律相对抗， 日本 核电站遭受地震打击破坏的教训， 又一次深深的告诫现代人类， 特别是科学界， 不能走抗拒自然规律的道路， 只有走与大自然相适应的科学发展道路， 是现代各 国建筑物与核电站建筑结构急待改造的。

现行抗震设计结构力学的准则是： 将建筑物上部结构与基础（地下建筑 )设 计成不可分割的刚体 （整体)， 插入地球（地基）。 因而， 当地震爆发时， 大地就 与建筑物形成了强烈对抗。 当地震能量小时， 建筑物暂时处于安全， 当地震能量 大了， 建筑物倒塌破坏的灭顶之灾就会来临。 因此， 可以说这样的抗震建筑物是 不安全和不可靠的， 核电站建筑结构更是这样了。

我们提出的适应地震， 释放地震内力的结构力学准则是： 将建筑结构包括基 础（地下建筑）， 与地基（大地）设计为分离式（不是整体）结 构体系， 具体设 计方法是:在建筑物基础底面与地基之间增设� �至多层滑移隔离装置， 不在是过 去建筑物整体通过基础死死的压在地基上， 与大地形成整体。这样当大地震爆发 时，产生的巨大水平剪力冲击破坏力 ,就无法通过建筑物基础传递给上部结构了， 就如同火车在桥梁上运行所产生的巨大水平动 力，通过桥梁与桥墩之间安装的隔 震滑动装置而释放掉， 不对挢墩造成震动破坏一样。

建筑物的基础（地下建筑）特别是核电站建筑 结构有地面以下建筑， 都在地 面以下 3— 10米深度（某些特殊建筑物的地下建筑还要深� ��， 因此， 只是在建筑物 基础底面下设置隔震滑动装置是不够的， 建筑物基础底面到地面的大地土层，在 大地震水平冲击力下， 对建筑物基础（地下建筑）仍然要产生冲击力 的， 建筑物 基础（地下建筑）埋得越深， 地震冲击破坏力就越大。 因此， 在如上所述： 在建 筑物基础底面与地基设置一至多层隔离滑移装 置外，还要在建筑物四周合适位置 处， 基础底面以上， 到地面以下处设置消震、避震装置， 其作用在于将基础底面 到地面的土层对建筑物基础的冲击破坏力， 完全隔断并柔性释放。

采取上述两种刚柔性避震消震减震隔震措施， 就能大大降低大地震冲击破坏 力对建筑物的破坏，特别是对核电站建筑结构 和结构内各种设备起到了有效的保 护作用， 从而避免了大地震给人类造成的灾难性损失。

本发明就是针对上述现行建筑物与核电站抗震 设计中的严重隐患所提 出的： 建筑物与核电站避震消震减震隔震结构。

发明内容：

本建筑物与核电站避震消震减震隔震结构的技 术方案是： 它主要由整体建筑 物与核电站建筑结构， 与避震消震减震隔震装置构成。

其特征在于：

1)在建筑物与核电站（整体）建筑结构中， 基础与地基之间， 设计设置多 层板式避震减震隔震装置， 其作用： 在于通过多层板式水平避震减震隔震装置， 将建筑物与核电站（整体）结构与地基（大地 ）设计为， 与地基（大地）不可分 割的刚体， 从而直接避免和经受地震破坏力的打击了。

2)沿建筑物与核电站四周合适范围内， 建筑物与核电站（整体）结构基础 底面以上（及设置的多层水平避震减震隔震装 置处以上）到地面， 设计设置消震 装置， 其作用： 在于消震装置能有效阻断基础底面到地面（3-1 0米以上）大地土 层， 随地震波巨大的冲击力， 对建筑物与核电站（整体）建筑基础和地下设 施的 冲击打击破坏力。

所述设置在建筑物与核电站 （整体）结构与地基（大地）之间的多层水平 板 式避震减震隔震装置的大小， 是根据建筑物与核电站（整体）结构平面的大 小来 确定。 其装置所使用的材料是： 髙强度聚四氟乙烯、橡塑等耐高压耐腐蚀的材 料 多层组合构成。

所述设置在建筑物与核电站（整体）结构四周 ，基础底面到地面的消震装置： 是由外部与大地土层相吻合的结构（如图所示 ）与消震装置内的弹性恢复器，其 材料是用钢筋混凝土和钢材， 生产为专用构件所构成。

本建筑物与核电站避震消震减震隔震结构， 不仅在建筑物整体和核电站（整 体）建筑物， 大大提高低抗地震灾害冲击打击的能力， 大大延长使用寿命力，而 且不再是死抗硬抗地震打击破坏巨大刚度的抗 震设计了， 从而也至少降低 20%左 右的建设投资。

附图说明：

为进一步说明本建筑物与核电站避震消震减震 隔震结构的具构造，将参照附 图和实例进行具体描述。

其附图有：

图 1: 为建筑物与核电站在进行避震消震减震隔震结 构设计中的剖面设计示意图； 图 2: 为核电站（整体）建筑在进行避震消震减震隔 震结构设计中的剖面设计示 意图；

图 3: 为建筑物与核电站基础底面与地基（大地）之 间的板式多层水平避震减震 隔震装置示意图；

图 4: 为在建筑物与核电站四周， 地基底面到地面， 将建筑物与核电站（整体） 结构与四周大地完全隔断的消震装置示意图；

图 5:为图 4中所述，消震装置中的钢筋混凝土构件和钢� �构弹性恢复器的示意图。 在图 1-5中：

1为建筑物与核电站的上部结构；

2为建筑物与核电站的地下结构；

3为板式水平多层避震减震隔震装置；

4为图 5中所示消震装置中钢筋混凝土构件， 形状是竖直形或 L形的钢筋混凝 土构件；

5为图 5中所示钢筋混凝土盖扳；

6为图 5中所示弹性恢复器。

具体实施方式- 按图 1-5中分别进行各部构件的设计， 在根据不同建筑物与核电站（整体） 结构， 所在抗震设计要求不同规定的地区， 确定设计刚性。

1 )满足建筑物与核电站上部结构整体刚度安全� �用要求的设计；

2)根据不同地区不同地质资料， 设计建筑物与核电站下部设施和基础深度的设 计；

3)根据不同建筑物与核电站上部结构重量的大� ��， 设计与地基（大地）相隔离 的， 板式多层水平（往复滑动）避震减震隔震装置 ；

4)根据不同建筑物与核电站结构地下设施基础� ��深度， 设计消震装置结构施工 图；

5)根据不同地区建筑物与核电站建设的抗震要� ��， 设计弹性恢复器， 并按设计 图正确安装；

6)施工程序是从地基--板式多层水平避震减震� �震装置的设置和施工一地下设 施（基础）施工- -上部结构的施工- -四周消震装置的施工可在结构施工前或后完 成结构施工。