爱华网aaaaaa
中国专利奖申报书
（发明）
专利名称：一种建筑物防震装置
专 利 号：ZL 2011 1 0071810.2
申报单位：新乡市红旗区德新防震技术服务有限公司
推荐单位：新乡市知识产权局
二○一四年四 月二日
中华人民共和国国家知识产权局制
一、申报项目基本信息
专利号 | ZL 2011 1 0071810.2 | ||
专利名称 | 一种建筑物防震装置 | ||
专利权人 | 张德新 | ||
发明人 | 张德新、李玉红、毋乃强、张贵元、毋胜、郭新平 | ||
IPC主分类号[1] | EO4B 1/98(2006.01) | ||
申报单位 | 新乡市红旗区德新防震技术服务有限公司 | ||
通讯地址 /邮编 | 河南省新乡市新飞大道与马小营路口交叉处 453000 | ||
联系人1 | 张德新 | 手机 | 13072647868 |
办公电话 | 0373-3051380 | 电子邮箱 | 1658711604@qq.com |
联系人2 | 手机 | ||
办公电话 | 电子邮箱 | ||
推荐单位 | 新乡市知识产权局 | ||
二 、专利质量评价材料
评价“三性”和“文本质量”,说明参评专利质量的优秀程度 （一）新颖性和创造性：列出若干个申请日之前最接近的技术，简要介绍其技术方案；并详细说明未对参评专利的新颖性和创造性构成实质性影响。 建筑物智能抗震与传统抗震最大的区别：智能抗震新技术是通过建筑物与地基基础之间滑动减震及建筑物顶端通过智能阻尼平衡原理（减少建筑成本）主动抗震来完成的，效果非常明显；传统抗震技术是通过增强建筑物体的刚度和强度（增加建筑成本）实行被动抗震来完成的，效果并不理想。http://url.cn/PWKtsn 建筑物体[智能隔震减震防震装置]抗震新技术最基本的技术方案：就是要想方设法在地震发生时，即可主动打开运动剪切阻尼板，快速递增阻尼能力，通过对建筑物体实施隔震减震和以增大对地震所释放能量的吸收和消能量，快速增强建筑物体顶端的平衡力量，从而达到建筑物体减轻倾斜晃动、避免共振现象发生、减少地震损害的目的。这是建筑物体[智能隔震减震防震装置]抗震新技术区别于传统抗震技术的根本所在。其主要特征：建筑物体[智能隔震减震防震装置]抗震新技术是将地震看作一种能量的释放过程，通过主动打开该装置的运动剪切阻尼板进行能量吸收与能量消耗，从而减弱建筑物体受到横向震动剪切力的破坏；通过阻尼柱胀套发生变形及橡胶垫层发生变形进行能量抵消与能量吸收，从而减弱建筑物体受到竖向冲击力的破坏；通过建筑物体顶端橡胶钢复合簧发生变形快速产生反作用力，从而减弱建筑物体的倾斜力度与增强建筑物体（各方向）的自控平衡能力，主动抗震，从而减轻地震对建筑物体的破坏。而传统的抗震方法只是将地震看作是一种力的作用，通过增强建筑物体的刚度和强度实行被动抗震，效果并不理想。其参照原理：[智能隔震减震防震装置]抗震技术的新思路，就是利用人体的骨骼关节、神经、大脑系统关系与构造平衡原理，研制开发出的一种装置神奇的安装在建筑物体内。使之在地震发生时，能全自动产生神奇功能保护该建筑物体不被摧毁。 （二）实用性：结合实施情况，说明参评专利的技术方案能够制造或使用，并已产生了积极的效果。 1、本专利技术原理： 本技术领域的实用性：适用各种建筑物横向剪切破坏及竖向震动剪切破坏有关问题的解决方案。又称为：多方位立体抗震防御体系 a.如下图1、2、3、4、5、结构示意：在运动剪切上阻尼钢板7（以下简称上阻尼板）和下钢板4之间增设了运动剪切中阻尼钢板6（以下简称中阻尼板），上阻尼板7锚固在上支撑体12（建筑物体）的下端面，下钢板4锚固在下支撑体3的上端面，上阻尼板与中阻尼板紧配滑动连接后，在钢索8与活动钢索9通过处组合成上下小（使钢索顺利通过）而中间大的腰鼓型圆锥体孔洞。在中阻尼板6与下钢板板4之间设置橡胶垫层5与（上段粗下段细的钢柱体，且上段粗的梯形圆锥体应满足插入中阻尼板台阶孔洞上部的细孔洞内）阻尼柱13以及（中空为上小下大的圆锥体梯形）胀套19，在中阻尼板6（阻尼柱13对应处）预留上段细而下段粗的直圆形台阶孔洞18。阻尼柱13与其上部的胀套19紧配合后置入中阻尼板6下段粗的台阶孔洞内，且胀套19的上端面与中阻尼板6下段粗的台阶孔洞的上端面相接触，阻尼柱13的下端面与下钢板4的上端面相接触。地震发生时，向上的冲击力使胀套19变形胀大或破裂，阻尼柱13上段粗的圆锥体逐步上移或进入中阻尼板6上段的细孔18内，从而阻尼与吸收向上的冲击力，减弱上支撑体12（建筑物体）受到纵向剪切的破坏强度，同时中阻尼板6与下钢板4之间的橡胶垫层5及橡胶块20通过变形吸收地震向上的冲击力，减缓了建筑物体的纵向剪切破坏强度。由于上阻尼板7与中阻尼板6的滑动连接，且在此平面位置设置的隔震层的摩擦系数为最小值（在整个建筑物体中），地震发生时，横向的冲击力使此平面位置的上阻尼板7与中阻尼板6主动剪切打开，从而减弱了上支撑体12（建筑物体）受到横向剪切破坏的强度。 c.如下图1、2、3、4、5、结构示意：上橡胶钢复合簧10（以下简称上复合簧），上橡胶钢复合簧钢体压板11（以下简称上压板），活动钢索9。地震发生时，横向的冲击力使上阻尼板7与中阻尼板6之间剪切打开，在此位置段的活动钢索9发生受力形变，使上支撑体12的上端面与上压板11的下端面间距变小，橡胶钢复合簧10发生变形产生反作用力量，使上阻尼板7与中阻尼板6之间递增阻尼力量，从而减缓了上支撑体12横向的剪切破坏。如图7、9所示，当建筑物体由于自身的惯性向左方发生倾斜力时，建筑物体右方顶端的上橡胶钢复合簧10受压变形产生完全相同、但方向相反的作用力来阻止整个建筑物向左方倾斜，起到了平衡杠杠的作用，并且能阻止共振现象的发生，从而达到了震而不倒之目的。 附图说明：图1是平衡状态时的结构示意，图2是图1的c处局部放大示意，图3是图1的A向局部示意，图4是运动状态时（纵向）的结构示意图，图5是运动状态时（横向）的结构示意图，图6是传统抗震建筑物体平衡状态时的结构示意，图7是智能抗震建筑物体平衡状态时的结构示意，图8是传统抗震建筑物体运动状态时的结构示意，图9是智能抗震建筑物体运动状态时的结构示意图。 图6 图7
2、本专利智能防震装置的制造、使用及效果： 建筑物智能抗震结构体与传统抗震结构体抗震试验对比效果 两个结构完全相同的建筑物体，在同一个震动平台上，在同样的震动效果下，传统抗震结构的建筑物体模型瞬间倒塌，而另一边（安装了智能隔震减震装置）智能抗震结构的建筑物体模型却在强烈震动的地基上跳起了舞蹈，似乎有了强壮的“筋骨”，只是在一定范围内小幅移动，丝毫没有要倒塌的迹象（两个建筑物体模型是四分之一比例且完全相同的二层砖混结构）。具发明人张德新讲解：“智能抗震结构建筑物体模型各部位的装置在震动时，自动产生作用力与反作用力（外动力来至于地面及基础的运动）进行能量的吸收与储存，通过能量的吸收、储存、释放过程完成建筑物体不受破坏”。
上图：震动瞬间（红色传统抗震结构体轰然倒塌，绿色智能抗震结构体毅然而立）。
上图：震动瞬间（横向的冲击力使智能抗震结构体与基础瞬间错位分离，从而减弱了智能抗震结构体受到横向剪切破坏的强度）。
上图：震动前（右边的结构体待装智能隔震减震装置时的平衡状态） 上图：震动瞬间（左边传统抗震结构体发生共振倾覆的瞬间，而右边智能抗震结构体时刻自动掌控自身的平衡，从而阻止了共振现象的发生，达到了震而不倒之目的） 上图：震动停止，传统抗震结构体轰然倒塌，而智能抗震结构体（安装了智能隔震减震装置）毫发未损。 3、传统抗震结构体与智能抗震结构体的震动试验（对比效果）视频实拍参考资料：网上文字搜索[智能抗震]即可进入视频资料内容。 4、【智能隔震减震装置】的相关部件图片：
上图：上下阻尼钢板滑动连接的瞬间 5、建筑物《智能隔震减震抗震装置》获青岛市重点推广项目，由新乡市德新防震技术服务有限公司张德新撰稿的《建筑物智能隔震减震抗震装置》得到了青岛市城乡建设委的高度认可、并获得《青岛市抗震新技术应用和法规汇编》编撰入册，被青岛市列为本市在建工程抗震新技术应用重点推广参考项目。 详情http://url.cn/O741AN （三）文本质量：请详细说明： 1.说明书已清楚、完整地公开发明的内容，并使所属技术领域的技术人员能够理解和实施。 建筑物智能抗震与传统抗震最大的区别：智能抗震新技术是通过建筑物与地基基础之间滑动减震及建筑物顶端通过智能阻尼平衡原理（减少建筑成本）主动抗震来完成的，效果非常理想；传统抗震技术是通过增强建筑物体的刚度和强度（增加建筑成本）实行被动抗震来完成的，效果并不理想。智能抗震论文：http://url.cn/PWKtsn 2.权利要求书清楚、简要。 权利要求以附件专利书内容为准。 3.权利要求以说明书为依据，保护范围合理。 保护范围以附件专利书内容为准。 |
三、技术先进性评价材料
（一）技术原创性及重要性：结合技术要点，说明参评专利属于基础型的专利或改进型专利，并解释是否解决了本领域关键性、共性的技术难 本专利属于基础型的专利（原创） 解决了建筑物抗震领域方面的关键装置。 建筑物智能抗震与传统抗震最大的区别：智能抗震新技术是通过建筑物与地基基础之间滑动减震及建筑物顶端通过智能阻尼平衡原理（减少建筑成本）主动抗震来完成的，效果非常理想；传统抗震技术是通过增强建筑物体的刚度和强度（增加建筑成本）实行被动抗震来完成的，效果并不理想。http://url.cn/PWKtsn 建筑物体[智能隔震减震防震装置]抗震新技术最基本的宗旨概述：就是要想方设法在地震发生时，即可主动打开运动剪切阻尼板，快速递增阻尼能力，通过对建筑物体实施隔震减震和以增大对地震所释放能量的吸收和消能量，快速增强建筑物体顶端的平衡力量，从而达到建筑物体减轻倾斜晃动、避免共振现象发生、减少地震损害的目的。这是建筑物体[智能隔震减震防震装置]抗震新技术区别于传统抗震技术的根本所在。其主要特征：建筑物体[智能隔震减震防震装置]抗震新技术是将地震看作一种能量的释放过程，通过主动打开该装置的运动剪切阻尼板进行能量吸收与能量消耗，从而减弱建筑物体受到横向震动剪切力的破坏；通过阻尼柱胀套发生变形及橡胶垫层发生变形进行能量抵消与能量吸收，从而减弱建筑物体受到竖向冲击力的破坏；通过建筑物体顶端橡胶钢复合簧发生变形快速产生反作用力，从而减弱建筑物体的倾斜力度与增强建筑物体（各方向）的自控平衡能力，主动抗震，从而减轻地震对建筑物体的破坏。而传统的抗震方法只是将地震看作是一种力的作用，通过增强建筑物体的刚度和强度实行被动抗震，效果并不理想。其参照原理：[智能隔震减震防震装置]抗震技术的新思路，就是利用人体的骨骼关节、神经、大脑系统关系与构造平衡原理，研制开发出的一种装置神奇的安装在建筑物体内。使之在地震发生时，能全自动产生神奇功能保护该建筑物不被摧毁。 （二）技术优势： １．对比若干个当前（参加评奖时）的同类技术，详细说明参评专利在提高效率、降低成本、节能减排、改善性能、提升品质等方面的技术优势和不足。２．结合实施情况，相对于公开的技术方案，说明参评专利技术实施效果的 本专利技术的应用，使地震对建筑物的破坏强度大大减弱，使建筑物抗震成本大大降低，节约大量钢筋及混凝土，不但解决了目前橡胶垫长期隔震的老化问题，还解决了建筑物在地震时的重心主动平衡问题，达到建筑物在地震时震而不倒之目的。 （三）技术通用性： 介绍参评专利目前已应用的领域和范围；2.说明该专利技术还可以应用的其他领域和范围。 本专利技术应用，不但解决了所有建筑物及构筑物的隔震减震抗震问题，同时也解决了大型振动设备，所产生的剧烈晃动给自身建筑物体或构筑体造成结构破坏。 |
四、运用及保护措施和成效评价材料（一）
（一）专利运用：说明专利权人为促进专利价值实现，在加快专利的有效实施、与企业研发和营销的有机相结合、提升市场竞争力等方面所采取的运用措施及成效，包括但不仅限于自行实施（生产）、许可、出资、融资等情况。 专利权人为促进专利价值实现，于2012年正式成立了新乡市红旗区德新防震技术服务有限公司，投入资金100万元，研发出了建筑物第一代《建筑物智能隔震减震抗震装置》产品，由新乡市德新防震技术服务有限公司张德新撰稿的《建筑物智能隔震减震抗震装置》得到了青岛市城乡建设委的高度认可、并获得《青岛市工程抗震新技术应用与法规汇编》编撰入册，被青岛市列为本市在建工程抗震新技术应用重点推广与参考项目资料，为本公司争得了荣誉.详情http://url.cn/O741AN本项目由于权威机构认证的巨额费用无法实现，使该项目在应用与推广的道路上成了目前最大的瓶颈障碍。 （二）专利保护：说明专利权人为获得市场竞争优势，在专利保护方面所采取的措施及成效，包括但不仅限于：专利维权、国际申请、系列专利申请等情况。 暂无要求。 （三）制度建设及条件保障和执行情况：详细说明专利权人在与专利运用及保护有关的制度建设情况，以及条件保障措施和执行情况等。 暂无考虑。 |
运用及保护措施和成效评价材料（二）
（四）经济效益 | ||||||
自行实施情况 | ||||||
时 间 项 目 | 实施日至2013年底 | 2012年初至2013年底 | ||||
产量 | 0 | 0 | ||||
新增销售额（万元） | ||||||
新增利润（万元） | ||||||
新增出口额（万元） | ||||||
经济效益说明（或列表）：（500字以内） 由于推广应用需权威部门的认定书，认定书需高昂的试验费用暂无落实。 | ||||||
专利许可情况（可加行） | ||||||
被许可单位 | 许可金额 （万元） | 至2013年底许可收入（万元） | 许可种类[2] | 是否进行许可合同备案 | ||
暂无 | 0 | 0 | 无 | 无 | ||
合计（万元） | ||||||
专利出资情况（可加行） | ||||||
单位名称 | 出资金额（万元） | |||||
新乡市红旗区德新防震技术服务有限公司 | 100 | |||||
合计（万元） | 100 | |||||
专利融资情况（可加行） | ||||||
单位名称 | 融资金额（万元） | |||||
无 | 0 | |||||
合计（万元） | ||||||
五、社会效益及发展前景评价材料
（一）社会效益状况：详细说明参评项目对促进技术进步、提高科学管理水平、保护自然资源与生态环境、消除公害污染、安全生产、改善劳动条件、医疗保健、保障国家和公共安全、提高人民物质文化生活水平、引领消费习惯等方面所起的作用。如能采取定量方法说明的均需有具体数字。 建筑物智能隔震减震抗震装置的诞生及应用，使建筑物大大增强了抗震性能，达到大震变小、小震无事的目的。改变了人们对建筑物抗震要求的传统思路，也能在建筑物结构中钢筋及混凝土的应用上减少不必要的浪费，对我国有限的自然资源与生态环境保护起到举足轻重的作用；对国家财产保护及人民生命安全起到举足轻重的贡献。 （二）行业影响力状况：详细说明参评项目实施对行业发展及技术趋势的影响。 本行业的诞生，使人们认识到抗震不仅仅限于是国家及政府要办的事情，更要全民皆兵、人人参与抗击地震灾害，虽然我们不能阻止地震的发生，但我们可以解决地震对建筑物破坏的强度，使我们的建筑物达到震而不倒之目的。也能使本行业影响力起到举足轻重发展趋势。 （三）政策适应性：详细说明参评项目属于国家政策明确鼓励、支持的，还是限制、禁止类别，或无明确导向，并具体说明原因。 该项目符合属于国家政策明确鼓励、支持的好项目。 |
六、获奖情况
获奖情况：简要列出参评专利何时何地获何种等级的奖励及其颁奖单位等情况供参考（500字以内）。 暂无。 |
附件资料：
专利证书复印件1份
中国建设报建设科技版对本专利技术抗震试验的现场评论
首页>>> 特刊七版
舞蹈之楼：遇强震舞而不倒
来源：中国建设报2013-03-25
地震由于破坏性大又难以及时预报，成为主要灾害之一。当前世界各国把建筑物防震研究作为一项重大课题。然而现有建筑物的防震主要是在提高建筑物抗震强度上做研究，这种抗震结构成本高且抗震性能有限。在河南省新乡市德新抗震公司，记者看到了一种新型的抗震装置。
会“跳舞”的建筑
记者看到，在同样的震动效果下，常规楼房模型瞬间倒塌，而另一边的智能抗震楼房却在强烈震动的地基上跳起了舞蹈，似乎有了强壮的“筋骨”，只是在一定范围内小幅移动，丝毫没有要倒塌的迹象。据公司总经理张德新介绍，智能抗震房在地基与建筑物之间安装了运动剪切阻尼板，同时在建筑顶部配置了缓震装置，能起到很好的缓冲作用。张德新说：“这个建筑物模型能自动配置，像装载了‘大脑’一样。在‘大脑’的支配下，建筑物各部位可以自动支配重力，在四周产生侧向力，把重心放活，增加了建筑物在可行范围内的运动能力，在地震时有效减少共振现象，达到良好的防震避震效果。”
原理模仿人体骨骼
张德新表示，日本的抗震技术给了他很大启发。我们的邻国日本是一个地震多发的国家，每年发生有感地震约1000多次，全球10%的地震均发生在日本及其周边地区。日本不断加大城市防震减灾的新技术开发，探索城市综合减灾的新思路。日本东京一座公寓高达93米，建筑物的外围使用了新研制的高强度16积层橡胶，建筑物的中央部分使用了天然橡胶的积层橡胶。这样，在烈度为6的地震发生时，就可将建筑物的受力减少至1/2。此外，还研发了一种超高层楼房用抗震装置，使用的是类似橡胶的黏弹性体，该装置可将强风造成的摇动减轻40%，同时也可提高抗震能力。
张德新逐渐萌生了一种想法：可以研究模拟人体关节、神经、大脑系统关系的装置，安装在建筑物体内，使之在地震发生时，能自动产生神奇功能，保护建筑物不被摧毁。
苦心钻研终成功
据了解，通常，建筑工程结构抗震技术最基本的宗旨就是要想方设法增加建筑物的阻尼，以增大对地震所释放能量的吸收和消耗量，从而达到减轻振动、减少损害的目的。这是建筑工程结构抗震技术区别于传统抗震技术的根本所在。结构抗震技术是将地震看作一种能量的释放过程，通过增加建筑物的阻尼主动抗震，从而减轻地震对建筑物的破坏。而传统的抗震方法只是将地震看作是一种力的作用，通过增强建筑物的刚度和强度实行被动防震，效果并不理想。结构抗震是抗震新技术研发的新思路。
历经10余年，张德新潜心研究建筑物的防震避震问题，终于研究出了“一种建筑物防震装置”，并取得了专利授权。这种装置具有良好的抗震性能，包括上阻尼板、下阻尼板和抗震钢筋及钢丝绳。其特点在于，上阻尼板与下阻尼板之间设有中阻尼板。中阻尼板上部设有三个孔分别与上阻尼板的3个孔相对，在中阻尼板中间孔的两侧各设有一个上孔小、下孔大的台阶孔。阻尼柱的上端为小的锥体。由于该装置钢丝绳和抗震钢筋设置有弹簧，中阻尼板上具有楔形板，因而，当地震发生摇摆，上支撑体向右摇摆时，左侧的抗震钢筋被拉动，弹簧压缩，弹力阻止右摆；当右摆结束时，弹簧的弹力使上支撑复位。
梦想的力量
新型的抗震装置研究的成功使张德新万分欣喜，而他也希望，有更多的人关注智能抗震，了解并接受这种先进的技术。在采访的最后，他说道：“我有一个梦想，让我们的建筑更为坚固，将地震灾害减至最少。汶川地震、玉树地震、云南彝良地震，这些灾难都让人们受到了伤害，震区范围内的房屋和构筑物受到极大的破坏，并造成严重的人员伤亡，给人民的生命和财产造成了惨痛的损失，这非常让人揪心。希望通过更多的科技研发，我们的建筑物能够具备更好的抗震性能，能够抵御灾害的发生。”
本报记者任佳
[1] IPC主分类号可通过国家知识产权局网站查询。
[2]许可种类填写独占许可、排他许可、普通许可等。
