[0001] 本发明涉及IT设施技术领域，尤其是涉及一种箱体结构及数据中心。

[0002] 目前，叠箱数据中心作为数据中心建设的一种新模式，其叠箱结构体系由若干个集装箱模块横向扩展、竖向叠置而形成，具有高集成度、快速部署、灵活扩容的显著优势。现有的叠箱数据中心中，集装箱模块顶部的构件连接较弱，且无法实现刚性楼板，导致集装箱模块的各构件之间的水平力难以传递，无法有效地抵抗水平风荷载和地震作用，使得集装箱模块的局部振动成为叠箱数据中心的主导振型，严重影响了叠箱数据中心的结构稳定性。

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 参见图1，图1是本发明实施例中箱体结构的示意图。本发明实施例第一方面提供一种箱体结构，包括若干个集装箱模块1；所述集装箱模块1包括框架，所述框架的顶部设有水平支撑组件，所述水平支撑组件包括若干个水平支撑件2，每个所述水平支撑件2的两端分别连接于所述框架的顶部的两侧框架主梁3，且任意两个所述水平支撑件2相互对接或相互交错。

[0026] 值得说明的是，传统的应用于数据中心的集装箱模块的顶部构件通常仅包括与框架柱连接的框架梁以及与框架梁连接的框架次梁，框架次梁为支撑走线架的构件，各框架次梁的间距通常较大，位于长度方向的框架梁仅靠框架次梁进行弱连接，而框架次梁为受弯构件，面内刚度小，对框架梁的约束极小。此外，传统的集装箱模块的顶部处于全房间开洞状态，无法实现刚性楼板，当受到水平风荷载或地震作用时，集装箱模块的各构件间的水平力无法有效传递、分配。与此同时，集装箱模块的顶部构件为垂直四边形布置，而平行四边形的特性是不稳定，相互垂直的水平结构构件易变形，使得集装箱模块自身在水平面变形很大，无法统一协调，导致其结构稳定性差。因此，为了保证集装箱模块1的各部件之间的水平力传递，实现各部件受力和变形协调统一，提高集装箱模块1的水平面内刚度，本发明实施例在每个集装箱模块1的框架顶部设置水平支撑组件，如图2所示，该水平支撑组件包括若干个水平支撑件2，水平支撑件2的数量可以根据集装箱模块1的长宽尺寸比例而灵活调整，本实施例在此不作具体限定，每个水平支撑件2的两端分别连接于框架的顶部的两侧框架主梁3，且任意两个水平支撑件2相互对接或相互交错，从而水平支撑组件与框架组成类似水平放置的桁架或格构式架，形成平面内的整体受力构件，实现两侧框架主梁3之间以及框架主梁3与框架柱6之间的可靠连接，当受到水平风荷载或地震作用时，水平支撑组件能够抵抗荷载所产生的剪力。

[0027] 值得说明的是，本实施例中的水平支撑组件包括多种布置形式，如图2所示，各水平支撑件2相互对接，形成V形的支撑形式，或者如图3所示，每两个水平支撑件2相互交错，形成X形的支撑形式，或者如图4及图5所示，各水平支撑件2相互对接，形成带腹杆的支撑形式，本实施例在此不再过多赘述，同时不对水平支撑组件的布置形式作具体限定。

[0028] 作为其中一种可选的实施例，本实施例中的箱体结构可以由若干个集装箱模块1水平拼接和/或垂直堆叠而形成一层或一层以上的堆叠式箱体结构，本实施例在此不作具体限定。

[0029] 作为优选方案，位于同一层的相邻两个所述集装箱模块1的所述水平支撑组件相互连接，使得每一层的若干个所述水平支撑组件相连构成沿水平面延伸的网状支撑结构。

[0030] 值得说明的是，传统的叠箱数据中心采用模块化安装方式，集装箱模块在水平对接安装时通常仅在四角框架柱进行连接，导致安装后各集装箱模块之间存在的缝隙成为永久结构性变形隙，各集装箱模块受力时连接较弱，当受到水平风荷载或地震作用时，无法实现同一层不同位置的水平力传递，使得整体结构稳定性差。因此，本实施例在集装箱模块1自身水平体系刚度足够大的基础上，将位于同一层的相邻两个集装箱模块1的水平支撑组件相互连接，使得每一层的若干个所述水平支撑组件相连构成沿水平面延伸的网状支撑结构，如图1和图6所示，从而保证了同一层的集装箱模块1之间的水平力传递，实现各集装箱模块1间的协调，将同一层的各个集装箱模块1连接为一个整体，达到消除集装箱模块1间变形缝影响的目的，提高了箱体结构每一层的水平刚度，实现了每一层集装箱模块1的变形统一，使得整体振动成为主导振型，提高了箱体结构的整体稳定性。

[0031] 作为优选方案，任意一个所述集装箱模块1的至少一个所述水平支撑件2在一侧框架主梁3上的连接位置与相邻集装箱模块1的至少一个所述水平支撑件2在一侧框架主梁3上的连接位置相互连接。

[0032] 具体地，本实施例采用相邻框架主梁3上水平支撑件2连接位置相互连接的方式实现各集装箱模块1间的连接，通过各集装箱模块1的水平支撑组件相互对接，使得各集装箱模块1的顶部框架梁、水平支撑件2以及水平支撑组件间的对接处共同组成网状布置形式，如图6所示，从而将同一层的各个集装箱模块1连接为一个整体，达到消除集装箱模块1间变形缝影响的目的。

[0033] 示例性的，本实施例中相邻框架主梁3上的水平支撑件2连接位置间通过如钢构件等的连接件5进行连接，如图7所示，该连接件5设于框架主梁3的顶面，其两端分别连接相邻框架主梁3上的两处水平支撑件2连接位置，该连接件5可以通过螺栓固定或焊接固定等方式进行安装，本实施例在此不作具体限定。

[0034] 作为优选方案，所述框架的顶部还间隔设置有若干条框架次梁4，所述框架次梁4的两端分别连接于所述框架的顶部的两侧框架主梁3，且每个所述水平支撑件2及每条所述框架次梁4均设置于所述框架主梁3的截面高度范围内。

[0035] 具体地，本实施例中框架的顶部还间隔设置有若干条框架次梁4，框架次梁4的作用为支撑集装箱模块1下部的管线支吊架，集装箱模块1内的电子装置和管线的重量作用在顶部框架梁或框架次梁4上，水平支撑组件用于承受水平荷载，在受到水平风荷载或地震作用时作为轴心受力构件而发挥主要作用。

[0036] 进一步地，每个水平支撑件2及每条框架次梁4均设置于框架主梁3的截面高度范围内，从而不会增加集装箱模块1的竖向层高。此外，集装箱模块1顶部的镂空形式满足上下层集装箱模块1间穿越管线的需求。

[0037] 作为优选方案，若干条所述框架次梁4相互平行，且所述框架次梁4垂直于所述框架的顶部的两侧框架主梁3；相邻的任意两条所述框架次梁4之间设有至少两个所述水平支撑件2。

[0038] 具体地，本实施例采用框架次梁4与水平支撑件2相配合的形式作为集装箱模块1的水平支撑体系，如图8所示，相邻的任意两条框架次梁4之间设有至少两个水平支撑件2，框架次梁4间所设置的水平支撑件2数量可根据框架次梁4间的距离灵活调整，如设置两个、三个、五个等，本实施例在此不作具体限定，设置于框架次梁4间的水平支撑件2可相互交错，也可相互对接，本实施例在此不对水平支撑件2的布置形式作具体限定。

[0039] 作为优选方案，所述水平支撑件2设于所述框架的顶部的两侧框架主梁3的上翼缘，所述框架次梁4设于所述水平支撑组件的下方。

[0040] 具体地，本实施例将水平支撑件2直接与框架顶部的两侧框架主梁3的上翼缘连接，并将框架次梁4设于水平支撑组件的下方，如图7所示，从而能够有效约束受压的翼缘，保证集装箱模块1的局部结构稳定性。

[0041] 作为优选方案，所述水平支撑件2与任意一侧框架主梁3之间的夹角为30°～60°。

[0042] 具体地，本实施例为了确保集装箱模块1的顶部结构的承载能力和稳定性，将水平支撑件2与任意一侧框架主梁3之间的夹角限定为30°～60°，避免夹角过小或过大导致结构失稳或承载能力不足的问题，例如，该夹角可以为30°、35°、40°、50°、60°等，本实施例在此不作具体限定。

[0043] 作为优选方案，所述水平支撑件2的截面形状包括但不仅限于工字形、方形和凹槽形。

[0044] 具体地，为了便于水平支撑件2的加工与安装，本实施例中水平支撑件2采用与框架部件相同的常规截面形状，包括但不仅限于工字形、方形和凹槽形，也可以为其余截面形状，本实施例在此不作具体限定。

[0045] 作为优选方案，所述框架包括底部边框组件7、顶部框架梁组件和四根框架柱6；所述框架柱6支撑在所述底部边框组件7的端部与所述顶部框架梁组件的端部之间；所述顶部框架梁组件由两条框架横梁8和两条所述框架主梁3合围形成，若干个所述水平支撑件2中存在至少一个所述水平支撑件2的一端与所述框架主梁3的端部连接。

[0046] 具体地，如图2所示，本实施例中的框架由底部边框组件7、顶部框架梁组件和四根框架柱6组成，四根框架柱6分别支撑在底部边框组件7的端部与顶部框架梁组件的端部之间，从而形成了集装箱模块1的整体框架结构，优选地，底部边框组件7所处平面平行于顶部框架梁组件所处平面，且各框架柱6垂直于底部边框组件7所处平面以及顶部框架梁组件所处平面，从而能够确保框架的结构稳定性。进一步地，顶部框架梁组件由两条框架横梁8和两条框架主梁3合围形成，框架主梁3即为位于集装箱模块1的长度方向的框架梁，每条框架横梁8及框架主梁3的端部均与框架柱6的端部连接，在此基础上，至少一个水平支撑件2的一端与框架主梁3的端部连接，使得水平支撑组件的一端能够与框架柱6、框架横梁8、框架主梁3连接，组成刚性桁架。

[0047] 本发明实施例第二方面提供一种数据中心，包括如第一方面任一项所述的箱体结构和至少一个电子装置，所述电子装置装配于所述箱体结构中的所述集装箱模块1内。

[0048] 示例性的，箱体结构中的各集装箱模块1内设有用于装配电子装置的机柜，电子装置为构建数据中心所需的各类设备，例如服务器、存储设备、路由器、交换机、光纤设备、供电设备和散热装置等，本实施例在此不再过多赘述。

[0049] 本发明实施例提供的箱体结构及数据中心，通过在集装箱模块1的框架顶部设置水平支撑组件，能够保证集装箱模块1的各部件之间的水平力传递，并提高了集装箱模块1的水平面内刚度，从而能够有效地抵抗水平风荷载和地震作用，避免集装箱模块1的局部振动成为数据中心的主导振型，保证了数据中心的结构稳定性。

[0050] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。