[發明專利]一種地下空間承重柱體用CC3/3型輔助抗浮裝置

在審

• 申請號: 202010794254.0
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111877411A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 周婷;馬哲;譚睿智;陳景杰;李興瑞;翟鋼軍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E02D31/12
• 分類號: E02D31/12
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

一種地下空間承重柱體用CC3/3型輔助抗浮裝置，屬于建筑結構領域，包括上頂板部強磁力層、柱底部圓臺型磁力上層、柱底部圓臺型浮力下層、柔性張力筋腱收納層、接地柔性張力筋腱。該輔助抗浮裝置在連續強降水天氣影響下，地下空間水位不斷抬升，使承重柱體配套的低密度圓臺型裝置上浮。上浮至一定高度，柱底部圓臺通過磁鐵與上頂板連接，使得圓臺下方連接的柔性張力筋腱處于繃直狀態，產生豎直向下的拉力。本發明結構簡單，安裝方便，能夠提高地下空間承重柱體抗浮性能，可對地下空間建筑起到明顯的保護作用。

技術領域

本發明屬于建筑結構領域，涉及一種地下空間承重柱體用CC3/3型輔助抗浮裝置。該輔助抗浮裝置在連續強降水天氣影響下，地下空間水位不斷抬升，使配套于承重柱體的低密度圓臺型裝置上浮，帶動連接建筑底部的柔性張力筋腱產生豎直向下的拉力，從而提高地下空間承重柱體抗浮性能，可對地下空間建筑(尤其是施工期的建筑)起到明顯的保護作用。

背景技術

隨著城市化的推進，城市地下空間進一步開發，地下基礎埋深隨之不斷增加，國家住房和城鄉建設部于2020年3月1日實施了新版《建筑工程抗浮技術標準》，建筑結構的抗浮設計已經成為行業關注的焦點。抗浮穩性不足引發了眾多的地下空間工程事故，如2020年7月南昌市連續強降水影響(氣象部門發布暴雨紅色預警信號，南昌單日最高降雨量達234毫米)，某尚在施工中的知名商業廣場地下車庫，地下空間內40余根承重柱體產生裂縫。其原因主要由于地下空間水位抬升導致建筑結構所受浮力不斷增大，削弱了承重柱體原有的豎向荷載，導致結構更易發生剪切破壞并產生大量裂縫。

為解決上述問題，設計了一種地下空間承重柱體用CC3/3型輔助抗浮裝置，以下簡稱“輔助抗浮裝置”。傳統抗浮工藝往往在施工期提前采用壓重法、抗拔樁、抗浮錨桿等抗浮措施，以上措施會增大承重柱本身結構尺寸，從而使得造價不斷攀升。相比較之下，輔助抗浮裝置的技術更加靈活、方便，無須改變承重柱的原有設計結構，直接安裝于承重柱體底部。此外，在正常施工階段與建筑物使用期，輔助抗浮裝置不會對地下空間承重柱體產生額外荷載，而僅針對強降水天氣導致地下空間水位抬升時，通過提供額外的向下拉力以提高建筑的抗浮性能，真正做到“既輕又重”的設計理念。

圓臺裝置從上至下包含4個組成部分：強磁力連接層，密度比水輕的圓臺型浮力層，柔性張力筋腱收納層以及柔性張力筋腱。當水位抬升時，底部低密度圓臺型浮力層開始啟動；當水位抬升到一定高度時，強磁力連接層便與頂部磁力層緊密接觸并對下端柔性張力筋腱產生初始的預張力，從而起到保護地下空間承重柱體的效果。因此，該輔助抗浮裝置具有強大的即時性，并且在正常安全狀態下不會對承重柱體造成任何額外負擔，這方面明顯優于傳統抗浮技術。另外，傳統抗浮工藝大多適用于施工期，對于仍需增強抗浮性能的已建成建筑結構，使用起來較為棘手。相較于傳統工藝，輔助抗浮裝置可以根據具體承重柱的尺寸而量身定制，并且在使用過程中便于安裝拆卸，使其不僅適用于施工期的建筑結構，更適用于已建成的建筑結構。綜上所述，地下空間承重柱體用CC3/3型輔助抗浮裝置用于解決建筑抗浮穩性不足的問題非常方便有效，具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明針對建筑抗浮性能不足的問題，提供一種地下空間承重柱體用CC3/3型輔助抗浮裝置，主體結構由圓柱(Column)和圓臺(Circular truncated cone)組成，附加3根豎直支撐的柔性張力筋腱和3根傾斜支撐的柔性張力筋腱，將此系統簡稱為CC3/3型輔助抗浮裝置。

為了實現上述目的，本發明采取以下技術方案。

一種地下空間承重柱體用CC3/3型輔助抗浮裝置，包括上頂板磁力層1、柔性張力筋腱收納層4、接地柔性張力筋腱5、柱底部圓臺型浮力裝置，其中，柱底部圓臺型浮力裝置包括柱底部圓臺型磁力上層2、柱底部圓臺型浮力下層3。該輔助抗浮裝置在連續強降水天氣影響下，地下空間水位不斷抬升，柱底部圓臺牽動接地柔性張力筋腱上浮至一定高度，通過磁力與上頂板連接，使接地柔性張力筋腱處于緊繃狀態并產生向下拉力，來提高地下空間承重柱體抗浮性能。