[發明專利]一種附加摩擦板支撐的地下結構減震控制體系

在審

• 申請號: 202011449667.1
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112576089A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 馬超;周生輝;高輝
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發明涉及一種附加摩擦板支撐的地下結構減震控制體系，屬于地下結構抗震技術領域，用以提高地下結構的抗震能力，包括圍護結構、地下結構、預埋件、摩擦板支撐。圍護結構分布在地下結構兩側，地下結構與圍護結構之間為肥槽，地下結構底板與圍護結構澆筑在一起，圍護結構和地下結構側墻上設置有預埋件，圍護結構和地下結構側墻之間通過預埋件連接摩擦板支撐，摩擦板支撐水平布置，摩擦板支撐間距與參數取決于圍巖土體水平剛度、地下結構和圍巖土體的最大容許變形。本發明的附加摩擦板支撐的地下結構減震控制體系，通過摩擦板支撐的滑動變形，減小了地震導致的地下結構水平變形和震后殘余變形，提高了地下結構抗震能力。

技術領域

本發明涉及一種附加摩擦板支撐的地下結構減震控制體系，屬于地下結構抗震技術領域。

背景技術

震害調查表明，地下結構中柱為其抗震薄弱環節，這主要是由于在地震作用過程中，地下結構上覆土體的重力和豎向慣性力極大地增加了中柱的軸壓比，導致其側向變形能力不足，中柱容易在較大的側向變形作用下發生破壞。引起中柱發生較大變形的原因在于，地下結構地震反應受圍巖土體的變形約束，當地震引起的圍巖土體變形施加在地下結構上時，這種變形荷載會通過結構頂底板傳遞給結構中柱，從而引起中柱因變形能力不足而發生破壞，甚至導致地下結構在地震中發生嚴重的塌毀。

傳統的減隔震控制技術應用于地下結構時，主要設置于結構中柱與頂底梁之間，以減小傳遞至中柱的水平變形荷載，起到保護結構中柱的作用，但由于施加在地下結構上的圍巖土體變形不變，增大了地震導致的結構側墻和墻板節點的損傷破壞。由于地下結構上覆土體的重力和豎向慣性力必須由地下結構自身承擔，因此，更為合理的地下結構減隔震控制技術應該從減小作用于地下結構上的水平向變形入手。

發明內容

為了減小地下結構地震反應程度，控制地震導致的地下結構損傷破壞與殘余變形，本發明提出了一種附加摩擦板支撐的地下結構減震控制體系，通過摩擦板的滑動變形，減小地震導致的地下結構水平變形和震后殘余變形，提高地下結構抗震能力。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種附加摩擦板支撐的地下結構減震控制體系，用于減小地下結構地震反應與殘余變形，地下結構抗震能力，包括圍護結構、冠梁、頂板、頂梁、頂層柱、中板、中梁、底層柱、底梁，底板、側墻、預埋件、摩擦板支撐、腰梁和肥槽，所述地下結構由頂板、頂梁、頂層柱、中板、中梁、底層柱、底梁、底板和側墻組成，頂板兩側設置有側墻，中板設置在頂板和底板之間，中板與頂板和底板之間分別設置有頂層柱以及底層柱；頂層柱上部與頂板之間設置有頂梁，底層柱與中板和底板之間分別設置有中梁和底梁；地下結構兩側均設置有圍護結構；圍護結構中部和頂部分別設有腰梁和冠梁，腰梁和冠梁的標高分別與所述中板和頂板相同；圍護結構與地下結構的側墻之間設有肥槽；在側墻與冠梁和腰梁同標高的位置處設置有預埋件，圍護結構冠梁和腰梁也對應設有預埋件；圍護結構冠梁與頂板通過摩擦板支撐連接，圍護結構腰梁與中板也通過摩擦板支撐連接，摩擦板支撐兩端直接固定在對應的預埋件上，即摩擦板支撐設置在肥槽內；地下結構正常工作時，只要由兩側圍護結構承擔土壓力；地震作用時，兩側圍護結構將受到的地震荷載，通過摩擦板支撐傳遞至地下結構的側墻，同時摩擦板支撐滑動變形消耗地震能量，減小地下結構變形，地下結構的側墻提供給摩擦板支撐的反力可以抵抗部分土壓力；地震結束后，通過修復摩擦板支撐將地下結構與圍護結構恢復到變形前位置，消除結構殘余位移，實現震后地下結構功能的快速恢復。

進一步地，所述的地下結構兩側對稱布置圍護結構。

進一步地，所述的圍護結構與底板澆筑在一起。

進一步地，所述摩擦板支撐布置在肥槽中，布置間距取決于靜止土壓力和圍巖土體水平向剛度。

進一步地，所述的摩擦板支撐水平布置，最大滑動摩擦力和滑動距離取決于圍巖土體的側向剛度、地下結構與圍巖土體的最大容許變形。。