[發(fā)明專利]一種地下大跨空間斜拉結(jié)構(gòu)體系及其設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010419287.7
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111691453A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周彪;李文勝;李慶;桂穎彬;謝雄耀;梁田;王華兵;贠毓;許洋;尹巧
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司;同濟大學(xué)
• 主分類號: E02D29/045
• 分類號: E02D29/045;E04B1/34
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 吳靜

本發(fā)明屬于地下結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下大跨空間斜拉結(jié)構(gòu)體系，包括地下結(jié)構(gòu)頂板、橋塔、拉緊件和錨錠；地下結(jié)構(gòu)頂板通過拉緊件與橋塔連接；橋塔的一側(cè)通過拉緊件與地下結(jié)構(gòu)頂板連接；橋塔可與地面建筑融合形成地面景觀，背離地下結(jié)構(gòu)頂板的一側(cè)設(shè)有出入口空間，出入口空間的頂部與地上連通，底部與地下結(jié)構(gòu)頂板下方的地下大跨空間連通。本發(fā)明還提供上述地下大跨空間斜拉結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計方法。本發(fā)明采用橋塔、拉緊件、錨錠和地下結(jié)構(gòu)頂板組成地下大跨空間斜拉結(jié)構(gòu)體系，將作用在地下結(jié)構(gòu)頂板上的地下結(jié)構(gòu)上覆土荷載，通過拉緊件傳遞給橋塔，并通過錨錠形成受力平衡體系，以建造更大跨度的地下空間，讓地下空間顯得更加開闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下大跨空間斜拉結(jié)構(gòu)體系及其設(shè)計方法。

背景技術(shù)

由于地下空間與地面空間的天然隔絕，自然采光不足、自然通風(fēng)欠缺、熱濕度過大、在空間網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、藝術(shù)處理手法賦予方面具有先天不足，易產(chǎn)生壓抑和封閉的感覺，導(dǎo)致使用者情感上浮現(xiàn)“陌生”和“趨離”的傾向。因此未來地下空間開發(fā)可通過地上地下融合，構(gòu)建大跨空間等新型結(jié)構(gòu)體系，提升地下空間舒適性，拓展地下空間使用功能。

目前，用于地下大跨空間的地下結(jié)構(gòu)主要有平頂正交梁結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu)、拱形結(jié)構(gòu)，在國內(nèi)使用較多的是平頂正交梁結(jié)構(gòu)，平頂正交梁結(jié)構(gòu)想要做到更大的跨度就需要增加梁高，加大地下工程深度，影響地下工程美觀，增大工程投資。同時，由于結(jié)構(gòu)體系本身的限制，結(jié)構(gòu)所能達到的跨度很有限，折板結(jié)構(gòu)也存在這一問題，而拱形結(jié)構(gòu)對于拱頂高度有一定要求，跨度越大，拱頂高度就需要越大。因此，有必要提供一種地下大跨空間斜拉結(jié)構(gòu)體系及其設(shè)計方法，以克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種地下大跨空間斜拉結(jié)構(gòu)體系及其設(shè)計方法，以使能夠建造更大跨度的地下空間，讓地下空間顯得更加開闊。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種地下大跨空間斜拉結(jié)構(gòu)體系，包括地下結(jié)構(gòu)頂板、橋塔和拉緊件；所述地下結(jié)構(gòu)頂板相對的兩側(cè)均設(shè)有橋塔；所述橋塔通過拉緊件與所述地下結(jié)構(gòu)頂板連接；所述橋塔背離所述地下結(jié)構(gòu)頂板的一側(cè)設(shè)有出入口空間，所述出入口空間的頂部與地上連通，底部與所述地下結(jié)構(gòu)頂板下方的地下大跨空間連通。

進一步地，所述橋塔背離所述地下結(jié)構(gòu)頂板的一側(cè)設(shè)有錨錠，所述橋塔通過拉緊件與對應(yīng)的所述錨錠連接。

進一步地，所述橋塔與地面建筑融合形成地面景觀，內(nèi)設(shè)有出入口，所述出入口空間通過所述出入口與所述地下大跨空間連通。

進一步地，所述橋塔的底部位于地下結(jié)構(gòu)下方的土層中。

進一步地，所述錨錠設(shè)置于所述出入口空間背離所述地下結(jié)構(gòu)頂板一側(cè)的土層中。

更進一步地，所述錨錠單獨布置或者與地下結(jié)構(gòu)連成整體。

進一步地，所述地下結(jié)構(gòu)頂板采用鋼板混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)或采用超高性能混凝土材料制成。

進一步地，所述地下結(jié)構(gòu)頂板兩側(cè)的橋塔上的拉緊件對稱布置或不對稱布置。

進一步地，所述拉緊件為拉索或拉桿。

本發(fā)明還提供上述地下大跨空間斜拉結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計方法，包括如下步驟：

1）根據(jù)規(guī)劃需要，確定述地下結(jié)構(gòu)頂板的跨度、出入口空間的大小及地下結(jié)構(gòu)頂板上的地下結(jié)構(gòu)上覆土的厚度；

2）根據(jù)出入口空間的大小，進行橋塔的出入口形態(tài)及大小、橋塔的尺寸及高度、及拉緊件的布置形式及錨錠的設(shè)計，并與地面建筑或出口進行融合景觀設(shè)計，使橋塔融入地標(biāo)及出入口建筑體系中；

3）對地下結(jié)構(gòu)上覆土的荷載進行計算，對橋塔的結(jié)構(gòu)、拉緊件直徑、錨錠的形式和大小進行設(shè)計，確保整個斜拉結(jié)構(gòu)體系的安全性；