[發明專利]一種裝配式地鐵車站中柱及弧形橡膠支座自復位減震結構

有效

• 申請號: 201910255533.7
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109853636B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 王蘇揚;崔振東;徐航;鄭厚國;孫前輝;姜闖
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E02D31/08
• 分類號: E02D31/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

本發明公開的一種裝配式地鐵車站中柱及弧形橡膠支座自復位減震結構，包括由預制頂板、預制底板、預制側墻和預制中柱構成的地鐵車站空間，預制側墻與預制頂板、預制底板連接處分別設有使整個結構由“剛接”變為“鉸接”的弧形橡膠支座，在預制側墻的左右兩側內分別設有穿過弧形橡膠支座兩邊并連通預制頂板和預制底板的預應力鋼筋，預應力鋼筋兩端頭用螺母錨固固定，預制中柱為“I”形結構，預制中柱的兩端頭分別與預制頂板和預制底板中部通過榫卯結構連接，通過榫卯結構，在地震作用下，中柱與車站頂板、車站底板連接位置的彎矩得以釋放，減小了對車站的損傷；采用鋼筒混凝土預制中柱，大大提高了中柱的強度，減小了中柱的變形，提高了中柱的抗震能力。

技術領域

本發明涉及地鐵車站減震的技術領域，具體涉及一種連接地鐵車站預制側墻與預制頂板和預制底板的裝配式地鐵車站中柱及弧形橡膠支座的自復位減震結構。

背景技術

隨著中國經濟的迅速發展，城市人口的日益增多，城市交通擁堵問題以及環境問題逐漸成為制約城市發展的障礙。開發地下空間資源，建設地鐵是解決城市交通擁擠的有效途徑之一，地鐵有著快速、高效、清潔的特點，其優勢是顯而易見的。對于地鐵車站而言，由于地鐵車站大部分都位于地下且都位于人口密集區，一旦地震來臨，將會給人們的生命安全和財產帶來巨大威脅。在1995年阪神大地震中，大量的地鐵隧道、車站被破壞，造成了巨大的經濟損失和人員傷亡。其中大開地鐵車站和上澤地鐵車站的破壞程度最為嚴重，半數以上中柱在地震中發生破壞，此次地震引起了土木工程界的廣泛重視，因此中柱的強化減震是重點之一，但現有專利對中柱的處理大多是簡單的使用橡膠墊層，缺乏創新。另外當前地鐵車站側墻與頂板、底板連接處多采用現場澆筑的“剛接”方式，減震效果差，因此在目前地鐵車站抗震研究中，其一大方向就是使地鐵車站剛接的一些部件變為鉸接。但現有專利將“剛接”變為“鉸接”時，其連接處的可變位移不可控，影響車站整體穩定性和后期修復，如北京工業大學杜修力等人“一種自復位裝配式地鐵車站柔性抗震結構”(專利號CN106351494A)在側墻與頂板、底板間采用一種結合預應力筋和橡膠支座的柔性體系，雖然使結構具有了一定的抗震與自復位能力，但其橡膠支座不具弧度，傳力不夠可靠，轉動不夠靈活，不適應結構大幅度搖擺或開合，結構自復位能力有改良空間。

發明內容：

技術問題：本發明的目的是針對現有技術的不足之處，提供一種具有良好減震性能以及在震后具有自復位能力的裝配式地鐵車站中柱及弧形橡膠支座自復位減震結構。

技術方案：為實現上述目的，本發明的一種裝配式地鐵車站中柱及弧形橡膠支座自復位減震結構，包括由預制頂板、預制底板、預制側墻和預制中柱構成的地鐵車站空間，所述的預制側墻與預制頂板、預制底板連接處分別設有使整個結構由“剛接”變為“鉸接”的弧形橡膠支座，以增加車站整體的柔性；預制側墻與預制頂板連接處的弧形橡膠支座弧形向上，預制側墻與預制底板連接處的弧形橡膠支座弧形向下；在預制側墻的左右兩側內分別設有穿過弧形橡膠支座兩邊并連通預制頂板和預制底板的預應力鋼筋，預應力鋼筋兩端頭用螺母錨固固定，所述的預制中柱為“I”形結構，預制中柱的兩端頭分別與預制頂板和預制底板中部通過榫卯結構連接，所述榫卯結構上設有與其匹配的橡膠墊層，并設有橫向穿過預制中柱的長錨固螺栓，橡膠墊層上設有垂直穿過榫卯結構和預制中柱端部的橡膠墊層螺栓，通過橡膠墊層螺栓與預制中柱端部結合在一起，強化固定的同時利用橡膠墊層減震。

所述弧形橡膠支座包括橡膠墊層a、弧形鋼板a、中部橡膠墊層、弧形鋼板b、橡膠墊層b和錨固螺栓；所述橡膠墊層a位于弧形鋼板a與地鐵車站預制側墻之間，以減少弧形鋼板a與地鐵車站預制側墻的間隙，增強其結合度；橡膠墊層b位于弧形鋼板b與地鐵車站預制底板之間，以減少弧形鋼板b與地鐵車站預制底板的間隙，增強其結合度；在弧形鋼板a與弧形鋼板b之間有相匹配的中部橡膠墊層；當預制側墻發生橫向位移時，在預應力鋼筋及其上覆土壓力的作用下，使整體車站結構具有自復位的能力。

所述穿過弧形橡膠支座兩邊并穿出預制頂板和預制底板的預應力鋼筋為兩排，每排數量根據具體施工要求確定。