[發(fā)明專利]地鐵車輛段上蓋開發(fā)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

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• 申請日: 2023-04-23
• 公開（公告）號: CN116611136A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金云飛;葉飛;白記東;徐琛;劉郁;靳天偉;段萍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 袁琳

1.一種地鐵車輛段上蓋開發(fā)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于包含如下步驟：

步驟S1.確定隔震層位置；根據(jù)建筑使用功能與上部結(jié)構(gòu)和下部底盤的豎向構(gòu)件尺寸與布置，確定合理的隔震層位置；

步驟S2.明確減震目標(biāo)和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)工程情況和已有經(jīng)驗(yàn)確定采用隔震設(shè)計(jì)后的減震目標(biāo)，確定目標(biāo)水平向減震系數(shù)，并明確結(jié)構(gòu)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)；

步驟S3.上部結(jié)構(gòu)布置；根據(jù)確定的減震目標(biāo)，結(jié)合建筑布置以及隔震層位置，按照隔震層中的上支墩底部鉸接模型確定上部結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整模型，使上部結(jié)構(gòu)滿足相應(yīng)減震目標(biāo)與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，確定需要布置水平隔震結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和位置；

步驟S4.根據(jù)支座反力進(jìn)行隔震層結(jié)構(gòu)布置；計(jì)算非隔震模型靜力工況，確定在靜力作用下，待布置水平隔震結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)位置處的豎向反力；根據(jù)豎向反力確定隔震支座的參數(shù)；

步驟S5.計(jì)算水平向減震系數(shù)；上部結(jié)構(gòu)帶隔震層結(jié)構(gòu)和底盤分析，并按照設(shè)防地震計(jì)算隔震與非隔震模型，確定水平向減震系數(shù)，若水平向減震系數(shù)不滿足要求，通過調(diào)整隔震支座使之滿足；

步驟S6.隔震層上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；根據(jù)減震系數(shù)確定減震之后的地震影響系數(shù)最大值，建立非隔震模型，考慮水平向減震系數(shù)進(jìn)行隔震層上部結(jié)構(gòu)多遇地震下的承載力驗(yàn)算；

步驟S7.隔震層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；驗(yàn)算支座在重力荷載代表值下的最大壓應(yīng)力，驗(yàn)算支座在罕遇地震作用下的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及最大位移；對隔震層支墩、支柱及相連構(gòu)件，采用隔震結(jié)構(gòu)罕遇地震下隔震支座底部的豎向力、水平力和力矩進(jìn)行承載力驗(yàn)算；

步驟S8.隔震層下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，隔震層以下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行嵌固剛度比驗(yàn)算并按照中震或大震進(jìn)行正截面設(shè)計(jì)，按照罕遇地震進(jìn)行斜截面設(shè)計(jì)；

步驟S9.結(jié)構(gòu)整體計(jì)算；對隔震模型進(jìn)行多遇地震作用下整體內(nèi)力、位移計(jì)算分析；對隔震模型進(jìn)行大震彈塑性時(shí)程驗(yàn)算分析。

2.如權(quán)利要求1所述的地鐵車輛段上蓋開發(fā)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：步驟S1中根據(jù)建筑使用功能與上部的住宅和下部大底盤的豎向支撐結(jié)構(gòu)的尺寸與布置，確定隔震層位置為大底盤首層的頂部，直接在上部結(jié)構(gòu)首層剪力墻的下端設(shè)置二層頂樓板與上部轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，上部轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與隔震層直接連接；隔震層由上支墩、隔震支座和下支墩組成，下部轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)位于大底盤首層的頂部；首層頂梁支撐在首層豎向柱與首層剪力墻上。

3.如權(quán)利要求2所述的地鐵車輛段上蓋開發(fā)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：步驟S2中根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》12.2.5及條文說明，結(jié)合工程情況和已有經(jīng)驗(yàn)，在隔震設(shè)計(jì)中將目標(biāo)水平向減震系數(shù)控制在0.30～0.40之間，實(shí)現(xiàn)上部住宅抗震設(shè)防烈度減一度的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4.如權(quán)利要求2所述的地鐵車輛段上蓋開發(fā)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：步驟S3中結(jié)合建筑布置、隔震層位置以及下部結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)位置，對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置，布置隔震層的上支墩時(shí)，沒有墻的位置不布置隔震上支墩，在有墻的地方間隔布置隔震層的上支墩；各排上支墩間距均勻；確定好隔震層的上支墩位置后，將隔震層的上支墩底部鉸接，且通過建模使上部結(jié)構(gòu)滿足相應(yīng)減震目標(biāo)與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，確定合理的隔震層具體布置位置。

5.如權(quán)利要求2所述的地鐵車輛段上蓋開發(fā)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：步驟S4中通過盈建科對非隔震模型進(jìn)行靜力工況計(jì)算，計(jì)算得到待布置隔震層的上支墩的底部豎向反力；根據(jù)豎向反力除以《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》12.2.3規(guī)定的豎向壓力限值確定隔震支座的最小面積。

6.如權(quán)利要求5所述的地鐵車輛段上蓋開發(fā)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：將剛度較大、受拉強(qiáng)度較大隔震支座布置在結(jié)構(gòu)的周邊，采用鉛芯隔震支座布置在結(jié)構(gòu)的周邊，將剛度較小的隔震支座布置在中心位置，采用天然橡膠支座。

7.如權(quán)利要求2所述的地鐵車輛段上蓋開發(fā)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：步驟S5中通過盈建科將非隔震模型下部鉸接取消，并建立隔震層以及相關(guān)范圍的大底盤模型，將模型定義為隔震模型。