CN108518023A - 地铁车站抗震延性中柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地铁车站抗震延性中柱，包括横截面呈十字形、竖直设置的内置分隔板，内置分隔板由互相垂直的两块板体组成，在内置分隔板范围内形成四个竖向区域，各竖向区域内均设置有钢筋笼，每个钢筋笼内均包括多道分体柱中纵向钢筋，四个竖向区域内浇筑混凝土后形成混凝土柱。当地震作用时，本发明的柱子首先沿内置分隔板与混凝土分体柱的界面处出现竖缝，而后捆绑钢筋笼的钢筋箍受到破坏，竖缝宽度、长度随着柱子侧移的增大而逐渐增大，最终趋于稳定并将柱子分隔成四个小柱子，使得短柱变长柱，大大提高了柱子的延性和耗能能力。从而保证了地震中地下结构关键构件中柱的安全性能，大大减轻地下结构在地震中可能出现的破坏。
Description
技术领域
本发明涉及地下结构工程中的现浇式地铁车站抗震技术领域，具体涉及一种地铁车站抗震延性中柱。
背景技术
随着城市化的快速进展，地下空间利用的逐步深入，地铁作为现代城市缓解日趋繁重的交通压力的有效方式而愈加重要，地铁车站作为公众较为集中的地下空间，其在地震时的安全性对人民生命财产安全的保障及城市交通正常运行有重大意义。目前国内地铁建设已经进入高潮期，将可能有更多的地铁工程建设在高烈度区，而相关的震害也表明了地铁结构在强震作用下可靠性有待进一步提高。
地震发生时从地下向地表面传递的地震动被放大，地下的震动比地表面小。地铁车站不同于地上结构而埋置于地层中，周围地层还对其变形有一定的约束作用，不会出现异于地层的大的震动，相比地上结构具有较好的抗震性能，但是研究表明，地铁车站结构的振动变形受周围地层的约束作用明显，其动力反应一般不明显表现出自震特性，特别是低阶模态的影响。结构的动力响应与输入加速度峰值近似成线性关系,而随着激励振幅的增加,土的共振频率和振幅减小,土层显示出较强的非线性特性。地震时顶、底板处地层间的相对位移是影响地下结构破坏的主要指标。相对位移较大处，地下结构破坏严重；相对位移较小处，破坏较轻。水平剪切波作用下，地下结构产生正常使用状态下所没有的较大的水平剪力和弯矩，使中柱中的剪力超过其抗剪强度而产生剪切破坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种地铁车站抗震延性中柱，此中柱为内置分隔板的分体柱，该分体柱在地震作用下能承受较大的上覆土体的竖向惯性力，同时高轴压作用下也提高分体柱的抗剪强度和侧向变形能力，从而减轻地下结构的地震灾害。
本发明所采用的技术方案为：
地铁车站抗震延性中柱，其特征在于：
包括横截面呈十字形、竖直设置的内置分隔板，内置分隔板由互相垂直的两块板体组成，在内置分隔板范围内形成四个竖向区域，各竖向区域内均设置有钢筋笼，每个钢筋笼内均包括多道分体柱中纵向钢筋，四个竖向区域内浇筑混凝土后形成混凝土柱。
所述中柱设置于地下结构的顶梁和底梁之间。
钢筋笼内的分体柱中纵向钢筋在顶部和底部全部伸出，作为连接钢筋与地下结构的顶梁和底梁相连接。
内置分隔板中部每侧板体的边缘均设置有水平的开槽，形成内置分隔板预留缝隙，内置分隔板预留缝隙在中部自上而下均匀平行分布。
内置分隔板外设置有环向的钢筋箍，钢筋箍位于内置分隔板预留缝隙内将四个钢筋笼捆绑在一起。
内置分隔板与钢筋笼的距离为混凝土的保护层厚度。
内置分隔板为木板，位于混凝土柱四个分体柱之间的缝隙内。
本发明具有以下优点：
当地震作用时，本发明的柱子首先沿内置分隔板与混凝土分体柱的界面处出现竖缝，而后捆绑钢筋笼的钢筋箍受到破坏，竖缝宽度、长度随着柱子侧移的增大而逐渐增大，最终趋于稳定并将柱子分隔成四个小柱子，使得短柱变长柱，大大提高了柱子的延性和耗能能力。从而保证了地震中地下结构关键构件中柱的安全性能，大大减轻地下结构在地震中可能出现的破坏。
附图说明
图1为抗震中柱在单层地铁车站中的位置示意图。
图2为分体柱在未设置钢筋箍处位置截面图。
图3为分体柱在设置钢筋箍处位置截面图。
图4为内置分隔板示意图。
图中：1-分体柱中纵向钢筋、2-混凝土柱、3-内置分隔板、4-钢筋箍、5-内置分隔板预留缝隙。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及一种地铁车站抗震延性中柱，设置于地下结构的顶梁和底梁之间，包括横截面呈十字形、竖直设置的内置分隔板3，内置分隔板3由互相垂直的两块板体组成，在内置分隔板3范围内形成四个竖向区域，各竖向区域内均设置有钢筋笼，每个钢筋笼内均包括多道分体柱中纵向钢筋1，四个竖向区域内浇筑混凝土后形成混凝土柱2。内置分隔板3与钢筋笼的距离为混凝土的保护层厚度。内置分隔板3为木板，位于混凝土柱2四个分体柱之间的缝隙内。
钢筋笼内的分体柱中纵向钢筋1在顶部和底部全部伸出，作为连接钢筋与地下结构的顶梁和底梁相连接。
内置分隔板3中部每侧板体的边缘均设置有水平的开槽，形成内置分隔板预留缝隙5，内置分隔板预留缝隙5自上而下均匀平行分布。内置分隔板3外设置有环向的钢筋箍4，钢筋箍4位于内置分隔板预留缝隙5内将四个钢筋笼捆绑在一起。
施工时：
在钢筋绑扎阶段，分体柱中纵向钢筋1在顶底部全部伸出，其伸出长度不宜小于50cm，作为连接钢筋与地下结构顶梁和底梁相连接。相邻钢筋笼之间预留分缝，而后放入内置分隔板3，内置分隔板在每侧中部都设有三个预留缝隙，以便钢筋箍4可以将四个钢筋笼捆绑在一起，内置分隔板3沿着钢筋笼之间分缝位置垂直分布，放入内置分隔板3后应该保证钢筋笼至内置分隔板3的距离为混凝土的保护层厚度。浇筑混凝土后分体柱与地下结构顶梁和底梁相连，并且钢筋笼由钢筋箍捆绑在一起，使分体柱在正常使用时不会散开，从而形成可靠整体。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.地铁车站抗震延性中柱，其特征在于：
包括横截面呈十字形、竖直设置的内置分隔板（3），内置分隔板（3）由互相垂直的两块板体组成，在内置分隔板（3）范围内形成四个竖向区域，各竖向区域内均设置有钢筋笼，每个钢筋笼内均包括多道分体柱中纵向钢筋（1），四个竖向区域内浇筑混凝土后形成混凝土柱（2）。
2.根据权利要求1所述的地铁车站抗震延性中柱，其特征在于：
所述中柱设置于地下结构的顶梁和底梁之间。
3.根据权利要求2所述的地铁车站抗震延性中柱，其特征在于：
钢筋笼内的分体柱中纵向钢筋（1）在顶部和底部全部伸出，作为连接钢筋与地下结构的顶梁和底梁相连接。
4.根据权利要1所述的地铁车站抗震延性中柱，其特征在于：
内置分隔板（3）中部每侧板体的边缘均设置有水平的开槽，形成内置分隔板预留缝隙（5），内置分隔板预留缝隙（5）在中部自上而下均匀平行分布。
5.根据权利要4所述的地铁车站抗震延性中柱，其特征在于：
内置分隔板（3）外设置有环向的钢筋箍（4），钢筋箍（4）位于内置分隔板预留缝隙（5）内将四个钢筋笼捆绑在一起。
6.根据权利要1所述的地铁车站抗震延性中柱，其特征在于：
内置分隔板（3）与钢筋笼的距离为混凝土的保护层厚度。
7.根据权利要1所述的地铁车站抗震延性中柱，其特征在于：
内置分隔板（3）为木板，位于混凝土柱（2）四个分体柱之间的缝隙内。
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