【技术实现步骤摘要】
基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系及施工方法
[0001]本专利技术涉及一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系及施工方法，属于地下结构减震控制
技术介绍
[0002]我国以地铁车站为代表的城市地下结构发展速度与潜力巨大，截止到2021年底，全国共开通运营地铁里程7253.73公里。城市地下结构作为城市基础设施的重要组成部分，其抗震能力关系到整个城市系统的抗灾防灾救灾的水平。全国大部分城市位于7度以上的抗震设防区，已建与即建地铁车站结构的城市，如北京、杭州、南京、成都等30个特大、大城市，均处于地震带上，历史上地震对地铁车站结构造成了严重的破坏，震后修复造价和时间成本较高，如日本阪神地震后，大开地铁车站的重建花费100亿日元，历时1年的时间。韧性城市建设要求城市不仅具有较高的抵御灾害的能力，同时要求灾后城市功能快速恢复，具体到城市地下结构的抗震韧性，要求地下结构不仅要具有较高的抵御地震的能力，减小地震中地下结构的损伤破坏，同时还要兼具建设中快速施工、震后功能快速恢复的能力。而目前现有的城市地下结构体系，尚...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系，所述叠合式地下结构抗震体系为由四周的地下连续墙、底部的现浇杯口型底板围合而成的两层结构，其特征在于：所述地下连续墙由上至下依次设置有冠梁以及两道腰梁；两道腰梁之间限定出标准层结构；最下一道腰梁与现浇杯口型底板之间限定出底层结构；所述底层结构由叠合式侧墙、自复位截断柱、现浇杯口型底板上的杯口型节点、预制中板节点、叠合连梁以及叠合式中板构成；自复位截断柱设置在杯口型节点、预制中板节点之间，预制中板节点之间设置有叠合式中板、叠合连梁；预制中板节点的中部设置有预留空间，用于安装与更换自复位截断柱内伸出的预应力筋；所述标准层结构由叠合式侧墙、自复位截断柱、预制顶板节点、叠合连梁以及叠合式顶板构成；自复位截断柱设置在预制顶板节点以及底层结构的预制中板节点之间，预制顶板节点之间设置有叠合式顶板、叠合连梁；叠合式顶板上方至冠梁之间设置有回填土体。2.根据权利要求1所述的一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系，其特征在于：底层结构中，所述现浇杯口型底板两侧地下连续墙上设置有叠合侧墙，现浇杯口型底板中部设有杯口型节点；现浇杯口型底板中部设置有底梁，底梁设置在平行于地下连续墙的杯口型节点之间；杯口型节点上方设置有自复位截断柱，二者之间通过预应力筋以及耗能阻尼连接在一起。3.根据权利要求2所述的一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系，其特征在于：所述现浇杯口节点外边框呈方形，内部为圆形杯口，圆形杯口下凹呈球面凹槽，圆形杯口与外框之间存在一个“回”型区域，“回”型区域的四个脚点处预留有耗能阻尼的孔洞，在圆形杯口内布置有用于预应力筋穿过的孔洞；所述自复位截断柱底部内凹并突出设置有半圆形柱头，柱头与球面凹槽相对设置，预应力筋穿过柱头内的预应力筋孔洞与现浇杯口型底板连接，耗能阻尼设置在第一层自复位截断柱底部内凹于“回”型区域的四个脚点之间，且所述柱头顶部与圆形杯口之间还设置有安全销。4.根据权利要求3所述的一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系，其特征在于：自复位截断柱的下方通过现浇杯口节点与底梁连接，上方通过预制中板节点与叠合连梁连接；预制中板节点的中部设置有预留空间，用于安装与更换预应力筋，预制中板节点内部竖向预留有预应力筋穿过的孔洞；所述预制中板节点侧边设置有节点台阶，其上部和下部均设置有球面凹槽，用于与自复位截断柱两端的半圆形柱头连接；其中，所述预制中板节点上部球面凹槽与上部的自复位截断柱底端通过预应力筋以及耗能阻尼连接在一起，其连接方式同自复位截断柱与杯口型节点连接方式，而预制中板节点下部的球面凹槽则与下部的自复位截断柱顶端通过预应力筋连接在一起。5.根据权利要求4所述的一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系，其特征在于：在平行于地下连续墙方向的预制中板节点之间以及预制顶板节点之间均设置有叠合连梁；叠合连梁采用叠合式台阶状构造，下部为叠合梁预制部分，上部为叠合梁现浇部分；叠合梁预制部分搭接在所述节点台阶上，并通过灌浆套筒连接；所述叠合式中板以及叠合式顶板均包括底部的叠合板预制部分以及顶部的叠合板现浇部分；中段叠合连梁的叠合梁预制部分底部两侧伸出，其上方也搭接叠合板预制部分，也采用灌浆套筒现浇连接；叠合式侧墙包括叠合侧墙现浇部分以及叠合侧墙预制部分，叠合侧墙现浇部分置于叠合侧墙预制
部分与地下连续墙之间；叠合式顶板上方布设有柔性防水层。6.根据权利要求5所述的一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系，其特征在于：所述叠合式中板、叠合式顶板布置于叠合连梁的上方，共布置三跨，中跨的叠合式中板布置在两个预制中板节点之间，左右两跨的叠合式中板布置在预制中板节点与最下一道腰梁之间；中跨的叠合式顶板布置在两个预制顶板节点之间，左右两跨的叠合式顶板布置在预制顶板节点与第一道腰梁之间。7.根据权利要求6所述的一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系，其特征在于：所述现浇杯口型底板下方布设有柔性防水层，杯口型节点高于现浇杯口型底板，并与底梁等高；现浇杯口型底板中部且平行于地下连续墙的方向上现浇有两道底梁，底梁通过杯口型节点连接；杯口型节点中心预留有四个预应力筋孔洞，两行两列、均匀分布；所述自复位截断柱嵌入杯口型节点的球面凹槽中，并通过四根预应力筋、四个耗能阻尼器、两个安全销与现浇杯口型底板连接在一起。8.根据权利要求7所述的一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系，其特征在于：预制中板节点内部共预留有八个预应力筋孔洞，四个上层预应力筋孔洞以及四个下层预应力筋孔洞，四个上层预应力筋孔洞用于连接标准层结构的自复位截断柱的四根预应力筋，四个下层预应力筋孔洞用于连接来自于底层结构自复位截断柱的四根预应力筋；底层结构自复位截断柱的预应力筋自下而上穿过现浇杯口型底板预留的四个孔洞、自复位截断柱的四个预应力筋孔洞、预制中板节点的四个下层预应力筋孔洞，端部通过高强螺栓固定在预留空间内。9.根据权利要求8所述的一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系，其特征在于：所述标准层结构的自复位截断柱布置在预制中板节点与预制顶板节点之间，预制顶板节点预留四个预应力筋孔洞，孔洞位置与自复位截断柱预应力筋孔洞位置相对应；标准层结构的自复位截断柱的四根预应力筋自下而上穿过预制中板节点的四个上层预应力筋孔洞、自复位截断柱预应力筋孔洞、预制顶板节点的四个预留孔洞，通过高强螺栓连接在一起。10.一种根据权利要求9所述的一种基于自复位截断柱的叠合式地下结构抗震体系的施工方法，其特征在于，所述施工具体步骤如下：步骤一：叠合式构件与预制构件的加工与制作：1.1：叠合式中板以及叠合式顶板的加工制作：根据设计要求，叠合式中板以及叠合式顶板采用规范要求的配筋和混凝土等级，分为预制部分和现浇部分，预留吊装孔洞，方便在地下结构施工中起吊与安装；1.2：叠合侧墙的加工制作...
【专利技术属性】
技术研发人员：马超，迟经纬，廖维张，王作虎，梁靖宇，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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