提升大跨度轨道交通车辆段上盖建筑高度的隔震框支结构制造技术

本发明专利技术公开了提升大跨度轨道交通车辆段上盖建筑高度的隔震框支结构，一种采用层间隔震技术解决轨道交通车辆段上盖建筑由于上下结构体系差异造成的刚度突变，将上部剪力墙结构荷载通过隔震层传递给下部的框支框架，再由下部框支框架将荷载传至基础的结构。主要用于突破车辆段厂房，尤其是大、架修库区域跨轨道方向无剪力墙落地条件对结构可建高度的限制，使大、架修库上盖建筑可建高度提升至120m。通过层间隔震技术直接减小由于刚度突变产生的地震作用放大效应，对隔震结构在不同水准烈度地震作用下进行弹性计算、弹塑性计算，分级考虑构件承载力安全系数、控制屈服部位、延性构造要求配筋等方法进行设计，满足预期的抗震性能目标。

Seismic-isolation frame-supported structure for raising the height of superstructure of long-span rail transit depot

【技术实现步骤摘要】
提升大跨度轨道交通车辆段上盖建筑高度的隔震框支结构
本专利技术涉及轨道交通车辆段上盖隔震
，具体为提升大跨度轨道交通车辆段上盖建筑高度的隔震框支结构，层间隔震技术的直接目的是解决轨道交通车辆段上盖建筑由于上下结构体系差异造成的刚度突变所采取的一种措施。
技术介绍
随着城市用地的日趋紧张，轨道交通车辆段上盖建筑的综合开发成为发展趋势，已开发建筑多以小高层为主，土地利用率偏低，目前盖上建筑以住宅和公寓为主，而高层或超高层住宅、公寓多采用剪力墙结构，与下部车辆段采用框架结构的主要矛盾是跨轨道方向柱距较大且没有剪力墙落地条件，此矛盾直接导致结构出现构件间断、刚度突变、承载力突变等不规则项目，成为超限高层建筑，给设计带来了一系列困扰，在大、架修库区域(柱网一般为7.5m×18.6～21m，层高在14m以上，厂房内多数设有桥式起重机)这个矛盾更加突出。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决车辆段上盖建筑跨轨道方向构件间断、刚度突变、承载力突变等问题，提升大跨度轨道交通车辆段上盖建筑高度的隔震框支结构，可使上盖建筑可建高度由通常的50m提升至120m。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：提升大跨度轨道交通车辆段上盖建筑高度的隔震框支结构，步骤：1)选择车辆段大、架修库屋面层或屋面上一层等结构刚度突变的位置，设置隔震层。2)综合结构的抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等各项因素对隔震层、隔震层上部结构、隔震层下部结构分别选定结构抗震性能目标。3)一般抗震设防为丙类的结构，可将隔震层上部剪力墙结构的结构性能目标定为C类，隔震层及隔震层下部结构的结构性能目标定为B类，根据结构构件的重要性，适当提高隔震层下部结构梁、柱的性能要求至中、大震弹性；隔震层转换梁及隔震支墩的性能要求至中、大震弹性。4)大跨度轨道交通车辆段上盖隔震框支结构按设防地震、罕遇地震二水准进行设计，在设防地震和罕遇地震作用下，分别进行结构的承载力和变形验算。5)采用时程分析法对结构进行设防地震作用下的内力和变形计算，隔震层采用隔震产品试验提供的滞回模型，按非线性阻尼特性以及非线性荷载－位移关系特性进行分析。6)在设防地震作用下，隔震层下部结构楼层内最大的弹性层间位移角不应大于1/550，隔震层上部结构楼层内最大弹性层间位移角不应大于1/800，大、架修库屋面及其上一层形成的立体桁架层间位移角不应大于1/2500。7)隔震层上部结构的地震作用计算可根据水平向减震系数降低地震作用，但上部结构的总水平地震作用不得低于非隔震结构在6度设防时的总水平地震作用，并进行抗震验算。8)隔震层下部结构的地震作用计算和抗震构造措施按本地区非隔震结构抗震设防烈度设计。9)验算风载和其它非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力不超过结构总重力的10％。10)采用动力弹塑性时程分析方法进行罕遇地震作用下的计算分析，对隔震层支墩和隔震层下部结构进行承载力验算，隔震层下部结构的层间位移角不应大于1/100；考察结构在罕遇地震作用下的传力途径和特点，对关键构件及梁柱、梁墙节点等进行应力分析，并根据应力分析结果对结构构件尺寸、节点构造等进行复核和调整，确保隔震层下部结构在罕遇地震作用下抗剪和抗弯弹性，隔震层转换梁抗剪弹性，抗弯不屈服。使结构在遭受预估罕遇地震作用时，达到经过一般修理后，可继续使用的性能目标。11)根据步骤10)的计算结果，采取相应的增加构件延性的措施，如在框支柱及转换梁内增加适量的型钢等，可以有效地提高构件及节点的抗剪承载力。12)中、大震弹性设计的构件，设计时取消内力调整系数，保留荷载分项系数，材料强度按设计强度取值；按中、大震不屈服设计的构件，设计除需取消内力调整系数外，荷载分项系数、承载力抗震调整系数取为1.0，材料强度取为标准值。13)按中、大震弹性设计将引起构件尺寸过大，因此可在性能要求较高的构件中增加型钢或钢板，以减小构件截面尺寸，满足建筑的使用要求。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术通过创造性地利用层间隔震技术解决了在大、架修库上盖建造高层建筑遇到的构件间断、刚度突变、承载力突变等问题，使大、架修库上盖建筑高度由通常的50m提升至120m，大大提高了土地的利用效率，是一种值得推广的技术。附图说明图1为本专利技术结构整体三维示意图；图2为本专利技术标准层结构示意图；图3为本专利技术隔震层结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，提升大跨度轨道交通车辆段上盖建筑高度的隔震框支结构，步骤：1)选择车辆段大、架修库屋面层或屋面上一层等结构刚度突变的位置，设置隔震层。2)综合结构的抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等各项因素对隔震层、隔震层上部结构、隔震层下部结构分别选定结构抗震性能目标。3)一般抗震设防为丙类的结构，可将隔震层上部剪力墙结构的结构性能目标定为C类，隔震层及隔震层下部结构的结构性能目标定为B类，根据结构构件的重要性，适当提高隔震层下部结构梁、柱的性能要求至中、大震弹性；隔震层转换梁及隔震支墩的性能要求至中、大震弹性。4)大跨度轨道交通车辆段上盖隔震框支结构按设防地震、罕遇地震二水准进行设计，在设防地震和罕遇地震作用下，分别进行结构的承载力和变形验算。5)采用时程分析法对结构进行设防地震作用下的内力和变形计算，隔震层采用隔震产品试验提供的滞回模型，按非线性阻尼特性以及非线性荷载－位移关系特性进行分析。6)在设防地震作用下，隔震层下部结构楼层内最大的弹性层间位移角不应大于1/550，隔震层上部结构楼层内最大弹性层间位移角不应大于1/800，大、架修库屋面及其上一层形成的立体桁架层间位移角不应大于1/2500。7)隔震层上部结构的地震作用计算可根据水平向减震系数降低地震作用，但上部结构的总水平地震作用不得低于非隔震结构在6度设防时的总水平地震作用，并进行抗震验算。8)隔震层下部结构的地震作用计算和抗震构造措施按本地区非隔震结构抗震设防烈度设计。9)验算风载和其它非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力不超过结构总重力的10％。10)采用动力弹塑性时程分析方法进行罕遇地震作用下的计算分析，对隔震层支墩和隔震层下部结构进行承载力验算，隔震层下部结构的层间位移角不应大于1/100；考察结构在罕遇地震作用下的传力途径和特点，对关键构件及梁柱、梁墙节点等进行应力分析，并根据应力分析结果对结构构件尺寸、节点构造等进行复核和调整；确保隔震层下部结构在罕遇地震作用下抗剪和抗弯弹性，隔震层转换梁抗剪弹性，抗弯不屈服。使结构在遭受预估罕遇地震作用时，达到经过一般修理后，可继续使用的性能目标。11)根据步骤10)的计算结果，采取相应的增加构件延性的措施，如在框支柱及转换梁内增加适量的型钢等，可以有效地提高构件及节点的抗剪承载力。12)中、大震弹性设计的构件，设计时取消内力调整系数，保留荷载分项系数，材料强度按设计强度取值；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提升大跨度轨道交通车辆段上盖建筑高度的隔震框支结构，步骤：1)选择车辆段大、架修库屋面层或屋面上一层等结构刚度突变的位置，设置隔震层。2)综合结构的抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等各项因素对隔震层、隔震层上部结构、隔震层下部结构分别选定结构抗震性能目标。3)一般抗震设防为丙类的结构，可将隔震层上部剪力墙结构的结构性能目标定为C类，隔震层及隔震层下部结构的结构性能目标定为B类，根据结构构件的重要性，适当提高隔震层下部结构梁、柱的性能要求至中、大震弹性；隔震层转换梁及隔震支墩的性能要求至中、大震弹性。4)大跨度轨道交通车辆段上盖隔震框支结构按设防地震、罕遇地震二水准进行设计，在设防地震和罕遇地震作用下，分别进行结构的承载力和变形验算。5)采用时程分析法对结构进行设防地震作用下的内力和变形计算，隔震层采用隔震产品试验提供的滞回模型，按非线性阻尼特性以及非线性荷载－位移关系特性进行分析。6)在设防地震作用下，隔震层下部结构楼层内最大的弹性层间位移角不应大于1/550，隔震层上部结构楼层内最大弹性层间位移角不应大于1/800，大、架修库屋面及其上一层形成的立体桁架层间位移角不应大于1/2500。7)隔震层上部结构的地震作用计算可根据水平向减震系数降低地震作用，但上部结构的总水平地震作用不得低于非隔震结构在6度设防时的总水平地震作用，并进行抗震验算。8)隔震层下部结构的地震作用计算和抗震构造措施按本地区非隔震结构抗震设防烈度设计。9)验算风载和其它非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力不超过结构总重力的10％。10)采用动力弹塑性时程分析方法进行罕遇地震作用下的计算分析，对隔震层支墩和隔震层下部结构进行承载力验算，隔震层下部结构的层间位移角不应大于1/100；考察结构在罕遇地震作用下的传力途径和特点，对关键构件及梁柱、梁墙节点等进行应力分析，并根据应力分析结果对结构构件尺寸、节点构造等进行复核和调整；确保隔震层下部结构在罕遇地震作用下抗剪和抗弯弹性，隔震层转换梁抗剪弹性，抗弯不屈服。使结构在遭受预估罕遇地震作用时，达到经过一般修理后，可继续使用的性能目标。11)根据步骤10)的计算结果，采取相应的增加构件延性的措施，如在框支柱及转换梁内增加适量的型钢等，可以有效地提高构件及节点的抗剪承载力。12)中、大震弹性设计的构件，设计时取消内力调整系数，保留荷载分项系数，材料强度按设计强度取值，按中、大震不屈服设计的构件，设计除需取消内力调整系数外，荷载分项系数、承载力抗震调整系数取为1.0，材料强度取为标准值。13)按中、大震弹性设计将引起构件尺寸过大，因此可在性能要求较高的构件中增加型钢或钢板，以减小构件截面尺寸，满足建筑的使用要求。...

【技术特征摘要】
1.提升大跨度轨道交通车辆段上盖建筑高度的隔震框支结构，步骤：1)选择车辆段大、架修库屋面层或屋面上一层等结构刚度突变的位置，设置隔震层。2)综合结构的抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等各项因素对隔震层、隔震层上部结构、隔震层下部结构分别选定结构抗震性能目标。3)一般抗震设防为丙类的结构，可将隔震层上部剪力墙结构的结构性能目标定为C类，隔震层及隔震层下部结构的结构性能目标定为B类，根据结构构件的重要性，适当提高隔震层下部结构梁、柱的性能要求至中、大震弹性；隔震层转换梁及隔震支墩的性能要求至中、大震弹性。4)大跨度轨道交通车辆段上盖隔震框支结构按设防地震、罕遇地震二水准进行设计，在设防地震和罕遇地震作用下，分别进行结构的承载力和变形验算。5)采用时程分析法对结构进行设防地震作用下的内力和变形计算，隔震层采用隔震产品试验提供的滞回模型，按非线性阻尼特性以及非线性荷载－位移关系特性进行分析。6)在设防地震作用下，隔震层下部结构楼层内最大的弹性层间位移角不应大于1/550，隔震层上部结构楼层内最大弹性层间位移角不应大于1/800，大、架修库屋面及其上一层形成的立体桁架层间位移角不应大于1/2500。7)隔震层上部结构的地震作用计算可根据水平向减震系数降低地震作用，但上部结构的总水平地震作用不得低于非...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维亚，梁鹏飞，李恒，黎少峰，汤志端，张永寿，刘宜才，张磊，汝振，叶桂成，黄媛，岳广学，
申请(专利权)人：深圳千典建筑结构设计事务所有限公司，深圳地铁置业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44