CN108104160A - 一种可更换预制柱易损部位的装配整体式地下结构 - Google Patents

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杜修力
刘洪涛
阴孟莎
许成顺
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/04—Making large underground spaces, e.g. for underground plants, e.g. stations of underground railways; Construction or layout thereof

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Abstract

一种可更换预制柱易损部位的装配整体式地下结构，属于土木工程应用技术领域，尤其涉及装配式地下结构预制构件的连接技术领域。地铁车站的预制顶梁、底梁与预制内柱用剪力销栓连接，可以实现结构连接节点由“固结”连接转变为“摆动”连接，释放柱端的弯矩约束；同时预制柱的上、下两端柱角的易损部位可采用高弹性、高韧性的材料替换，还可以对其进行更换，起到减小柱脚应力集中的作用。本发明的预制装配式地下结构底梁、顶梁与内柱的连接方法可以用来解决装配式构件连接问题，使得相同受力条件下预制柱的受力模式得到了改善，同时可以对易损构件进行局部更换，达到快速修复预制构件的功能。

Description

一种可更换预制柱易损部位的装配整体式地下结构
技术领域
本发明涉及装配式地下结构连接技术领域，特别是涉及一种预制装配式地铁车站内柱易损部位可设置成可更换部位的结构形式，属于土木工程应用技术领域。
背景技术
对于地下结构来说，车站内柱是影响地铁车站抗震性能的关键构件。在竖向地震动作用下，内柱的轴压比显著增大，导致内柱的变形能力明显不足。对于现浇地铁车站结构来说，内柱与车站结构的顶、底板为“固结”连接，此方式使内柱承受弯矩、剪力和轴力共同作用。将内柱的连接方式改为剪力销栓(9)连接，可以有效的释放柱端弯矩约束，提高内柱的变形能力，但是在地震荷载作用下，预制构件内柱随着剪力销栓发生摆动，此时内柱的上、下两端的角都会发生应力集中现象，导致内柱的端部容易损伤。因此对于易损部位的更换就变得尤为必要。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种预制装配式地铁车站内柱(4)与顶、底梁的连接方法，有效降低内柱(4)的变形，同时可以对内柱(4)易损部位进行更换，此施工工艺可以快速恢复损伤的预制构件。
一种可更换预制柱易损部位的装配整体式地下结构，其特征在于，包括：预制顶板(1)、预制侧墙(2)、预制底板(3)、预制柱(4)、预制顶梁、预制底梁、易损更换部件、剪力销栓(9)，其中预制底梁与预制柱(4)分别设置销栓孔(8)，采用剪力销栓(9)连接；预制顶梁与预制柱(4)分别设置销栓孔(8)，采用剪力销栓(9)连接；剪力销栓(9)放置在预制构件的销栓孔(8)中，预制构件顶板(1)、预制构件底板(3)与预制构件侧墙(2)通过灌浆套筒(7)连接，预制柱(4)的四个柱脚放置四个易损更换部件。
预制柱(4)的四个柱脚的易损区能进行更换。
进一步，剪力销栓(9)采用矩形形式。
本发明所采用的技术方案是：将剪力销栓(9)应用于预制装配式地铁车站中顶板(1)、底板(3)与内柱(4)的连接，该剪力销栓(9)最大的特点是直接释放内柱(4)端部的弯矩约束，有效的控制内柱(4)的变形。将内柱(4)的端部易损区设置成可更换模式，当地震荷载作用时，一旦内柱的端部发生破坏，可以采用相应的高弹性、高韧性的材料进行替换，维持承重构件继续使用。
与现有技术相比，本发明有益效果是：与传统地下结构内柱(4)的连接方式相比，装配式地铁车站结构采用剪力销栓(9)连接方式，可以降低内柱(4)的侧移，降低预制构件内柱(4)的破坏程度。其中销栓孔(8)的直径d1应由结构总体变形与预制柱(4)的允许变形的差值来控制。内柱(4)端部设置成可更换模式，即角部易损部位可以更换，维持车站结构的继续使用。
附图说明
图1为一种可更换预制柱易损部位的装配整体式地下结构剖面图
图2为预制柱与预制底梁连接构造图
图3为预制柱与预制顶梁连接构造图
图4为预制侧墙与顶、底板灌浆套筒连接构造图
图5为预制柱顶端和底端横断面图
附图标记说明：1—预制顶板；2—预制侧墙；3—预制底板；4—预制柱；5—预制梁(顶梁、底梁)；6—可更换部位；7—灌浆套筒；8—销栓孔；9—剪力销栓
具体实施方式
下面结合附图对本发明车站顶、底梁(5)与内柱(4)采用剪力销栓(9)连接，内柱端部采用更换模式。具体实施方法进行说明：
根据图1-3，本发明提出一种可更换预制柱易损更换部位(6)的装配整体式地下结构，包括：预制顶板(1)、预制底板(3)、预制柱(4)、预制梁(5)，剪力销栓(9)。
具体为：将预制侧墙(2)和预制底板(3)、预制顶板(1)进行合理优化，连接位置采用灌浆套筒(7)连接，保证连接位置处的刚性连接。预制顶、底梁(5)和预制柱设置销栓孔(8)，在预制柱端部设置可更换部位。将底板设置好，安装剪力销栓(9)。在预制柱易损区安装易损更换部位(6)。整体吊装预制侧墙(2)和预制柱(4)，然后依次安装预制柱(4)顶端的易损构件和剪力销栓(9)，最后整体吊装预制顶板(1)。

Claims (3)

1.一种可更换预制柱易损部位的装配整体式地下结构，其特征在于，包括：预制顶板(1)、预制侧墙(2)、预制底板(3)、预制柱(4)、预制顶梁、预制底梁、易损更换部件、剪力销栓(9)，其中预制底梁与预制柱(4)分别设置销栓孔(8)，采用剪力销栓(9)连接；预制顶梁与预制柱(4)分别设置销栓孔(8)，采用剪力销栓(9)连接；剪力销栓(9)放置在预制构件的销栓孔(8)中，预制构件顶板(1)、预制构件底板(3)与预制构件侧墙(2)通过灌浆套筒(7)连接，预制柱(4)的四个柱脚放置四个易损更换部件。
2.根据权利要求1所述的一种可更换预制柱易损部位的装配整体式地下结构，其特征在于：预制柱(4)的四个柱脚的易损区能进行更换。
3.根据权利要求1所述的一种可更换预制柱易损部位的装配整体式地下结构，其特征在于：剪力销栓(9)采用矩形形式。
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