CN108193768A - 一种建筑楼面轻质隔振结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑楼面轻质隔振结构及其制备方法；该结构包括框架柱、钢筋混凝土楼板，该框架柱作为钢筋混凝土楼板的支撑体；所述钢筋混凝土楼板逐层并间隔设置在框架柱上；在钢筋混凝土楼板的上、下表面均增设有矿渣砂浆层；所述钢筋混凝土楼板的厚度为15cm；所述矿渣砂浆层的厚度为5cm。该结构一方面有效的将振动能量反射回建筑物基础，另一方面能够吸收部分振动能量，减少振动能量在建筑物内的传播，降低上盖建筑物受到的振动影响。设置本发明的轻质隔振结构后，地铁上盖建筑物的振动衰减在较低楼层可达3‑4dB，在较高楼层可达6‑7dB。

Description

一种建筑楼面轻质隔振结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及地铁车辆段上盖建筑结构，尤其涉及一种建筑楼面轻质隔振结构及其制备方法。
背景技术
近年来，公共交通引导城市发展(TOD)模式在我国迅速发展。作为公共交通的代表，地铁由于具有环保、安全、高效等特性，已成为解决城市道路拥挤及降低空气污染的重要手段。另外，在地铁上部空间进行物业开发能够起到综合利用土地资源，方便人们交通出行，回收资金反哺地铁建设等作用。然而，地铁频繁运行引发的振动波通过建筑物基础以及建筑物承重结构传递到地铁上盖建筑物内，易引发上盖楼面振动以及结构二次噪声，影响人们的正常生活，干扰精密仪器设备正常工作，甚至导致建筑物结构开裂。可见，地铁列车运行对上盖建筑物带来的环境振动问题，是影响地铁上盖物业发展的关键问题之一。
目前，轨道交通减隔振研究对建筑基础和内部隔振研究相对较少，主要集中在轨道结构及传播途径减隔振研究。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种建筑楼面轻质隔振结构及其制备方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种建筑楼面轻质隔振结构，包括框架柱3、钢筋混凝土楼板1，该框架柱3作为钢筋混凝土楼板1的支撑体；所述钢筋混凝土楼板1逐层并间隔设置在框架柱3上；在钢筋混凝土楼板1的上、下表面均增设有矿渣砂浆层2。
所述钢筋混凝土楼板1的厚度为15cm；所述矿渣砂浆层2的厚度为5cm。
所述钢筋混凝土楼板1的层数为三层以上。
所述钢筋混凝土楼板1自下而上，第一层层高为9.5m，其余各层之间的层高为3m。
本发明建筑楼面轻质隔振结构的制备方法如下：
步骤A：首先确定上下两层矿渣砂浆层2和钢筋混凝土楼板1的总厚度；
步骤B：确定矿渣砂浆层2和钢筋混凝土楼板1的尺寸后，先对钢筋混凝土楼板1和框架柱3进行浇筑；
步骤C：矿渣砂浆的配合比与制备，配合比中：1m3矿渣砂浆中各材料的用量为：水泥240kg、细矿渣725kg、粗砂48kg、水180kg、细砂410kg；
步骤D：用步骤C制备的矿渣砂浆按照矿渣砂浆层2的尺寸，在钢筋混凝土楼板1的两个表面分别进行填充或者浇筑；
步骤E：完成步骤D的填充或者浇筑后，应进行表面找平，将超过标高的部分铲平，低于标高的地方用步骤C获得的矿渣砂浆进行补填。
上述步骤A所述上下两层矿渣砂浆层2和钢筋混凝土楼板1的总厚度是指：上下两层矿渣砂浆层2与钢筋混凝土楼板1的和；其中，钢筋混凝土楼板1的厚度为15cm，上下两层矿渣砂浆层2的厚度各为5cm。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
(1)隔振防灾。钢筋混凝土楼板1逐层并间隔设置在框架柱3上；在钢筋混凝土楼板1的上、下表面均增设有矿渣砂浆层2。这种结构，一方面有效的将振动能量反射回建筑物基础，另一方面能够吸收部分振动能量，减少振动能量在建筑物内的传播，降低上盖建筑物受到的振动影响。设置本发明的轻质隔振结构后，地铁上盖建筑物的振动衰减在较低楼层可达3-4dB，在较高楼层可达6-7dB。
(2)经济环保。建筑楼面轻质隔振结构隔振效果显著，造价低廉，技术手段简便易行，所使用的矿渣属工业废料，环保低碳，降低成本。
附图说明
图1是本发明建筑楼面轻质隔振结构示意图。
图2是本发明与地铁列车的位置关系示意图。
图3是本发明实施例对上盖建筑结构的减振效果对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1-3所示。本发明公开了一种建筑楼面轻质隔振结构，包括框架柱3、钢筋混凝土楼板1，该框架柱3作为钢筋混凝土楼板1的支撑体；所述钢筋混凝土楼板1逐层并间隔设置在框架柱3上；在钢筋混凝土楼板1的上、下表面均增设有矿渣砂浆层2。
所述钢筋混凝土楼板1的厚度为15cm；所述矿渣砂浆层2的厚度为5cm。
所述钢筋混凝土楼板1的层数为三层以上；具体层数可根据实际情况而定。
所述钢筋混凝土楼板1自下而上，第一层层高为9.5m，其余各层之间的层高为3m。具体层高可根据实际情况而定。
本发明建筑楼面轻质隔振结构的制备方法，可通过如下步骤实现：
步骤A：首先确定上下两层矿渣砂浆层2和钢筋混凝土楼板1的总厚度；
步骤B：确定矿渣砂浆层2和钢筋混凝土楼板1的尺寸后，先对钢筋混凝土楼板1和框架柱3进行浇筑；
步骤C：矿渣砂浆的配合比与制备，配合比中：1m3矿渣砂浆中各材料的用量为：水泥240kg、细矿渣725kg、粗砂48kg、水180kg、细砂410kg；
步骤D：用步骤C制备的矿渣砂浆按照矿渣砂浆层2的尺寸，在钢筋混凝土楼板1的两个表面分别进行填充或者浇筑；
步骤E：完成步骤D的填充或者浇筑后，应进行表面找平，将超过标高的部分铲平，低于标高的地方用步骤C获得的矿渣砂浆进行补填。
上述步骤A所述上下两层矿渣砂浆层2和钢筋混凝土楼板1的总厚度是指：上下两层矿渣砂浆层2与钢筋混凝土楼板1的和；其中，钢筋混凝土楼板1的厚度为15cm，上下两层矿渣砂浆层2的厚度各为5cm。
所述矿渣砂浆配比后矿渣砂浆的密度为1650-1700kg/m3。
隔振效果评估：
建立列车-建筑物有限元模型。其中，建筑物共10层，地铁列车运行区域所在建筑物首层高9.5m，其余楼层层高3m。计算时，首先将模型的计算结果与某车辆段地铁列车运行引起上盖建筑物振动实测结果进行对比，验证了模型的有效性。然后针对采用了建筑楼面轻质隔振结构的上盖建筑物进行结构振动计算，如图3所示，建筑楼面轻质隔振结构大约能够减小结构振动3-7 dB。
本发明的工作原理是：
地铁列车6运行产生的振动波通过轨道结构4及其轨枕5传递到周围土体，部分振动波经过土体的衰减，传递到与土体接壤的框架柱3首层的基础部位，然后再继续向上传递，并被建筑楼面轻质隔振结构吸收，不断衰减，部分振动波能量被轻质隔振结构反射回地基土，使振动波在建筑楼面轻质隔振结构内传递的能量相对较小。另一方面，在钢筋混凝土楼板顶面层和底面层加铺的矿渣砂浆层2，还能够有效的增加钢筋混凝土楼板1结构的厚度，增加其结构的阻抗，有效提高了振动波能量的反射，减小振动波能量的传播。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种建筑楼面轻质隔振结构，其特征在于：包括框架柱(3)、钢筋混凝土楼板(1)，该框架柱(3)作为钢筋混凝土楼板(1)的支撑体；所述钢筋混凝土楼板(1)逐层并间隔设置在框架柱(3)上；在钢筋混凝土楼板(1)的上、下表面均增设有矿渣砂浆层(2)。
2.根据权利要求1所述建筑楼面轻质隔振结构，其特征在于：所述钢筋混凝土楼板(1)的厚度为15cm；所述矿渣砂浆层(2)的厚度为5cm。
3.根据权利要求2所述建筑楼面轻质隔振结构，其特征在于：所述钢筋混凝土楼板(1)的层数为三层以上。
4.根据权利要求3所述建筑楼面轻质隔振结构，其特征在于：所述钢筋混凝土楼板(1)自下而上，第一层层高为9.5m，其余各层之间的层高为3m。
5.权利要求4所述建筑楼面轻质隔振结构的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤A：首先确定上下两层矿渣砂浆层(2)和钢筋混凝土楼板(1)的总厚度；
步骤B：确定矿渣砂浆层(2)和钢筋混凝土楼板(1)的尺寸后，先对钢筋混凝土楼板(1)和框架柱(3)进行浇筑；
步骤C：矿渣砂浆的配合比与制备，配合比中：1m3矿渣砂浆中各材料的用量为：水泥240kg、细矿渣725kg、粗砂48kg、水180kg、细砂410kg；
步骤D：用步骤C制备的矿渣砂浆按照矿渣砂浆层(2)的尺寸，在钢筋混凝土楼板(1)的两个表面分别进行填充或者浇筑；
步骤E：完成步骤D的填充或者浇筑后，应进行表面找平，将超过标高的部分铲平，低于标高的地方用步骤C获得的矿渣砂浆进行补填。
6.根据权利要求5所述建筑楼面轻质隔振结构的制备方法，其特征在于步骤A所述上下两层矿渣砂浆层(2)和钢筋混凝土楼板(1)的总厚度是指：上下两层矿渣砂浆层(2)与钢筋混凝土楼板(1)的和；其中，钢筋混凝土楼板(1)的厚度为15cm，上下两层矿渣砂浆层(2)的厚度各为5cm。
7.根据权利要求5所述建筑楼面轻质隔振结构的制备方法，其特征在于步骤D所述矿渣砂浆层(2)的厚度t需满足：2cm≤t<5cm。
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