CN111945794A - 地下工程抗浮隔震结构体系 - Google Patents

地下工程抗浮隔震结构体系 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种地下工程抗浮隔震结构体系，本发明属于建筑结构领域，包括抗拔桩、透水砂层、传力横梁、大口径承载耗能筒、大口径抗浮耗能筒、锚头锚固端、抗浮钢筋和抗浮承载固定板，地下结构的下方设置地下结构底板,地下结构底板的两侧设置压顶梁，地下结构底板和压顶梁的下方设置混凝土垫层，在混凝土垫层下方的两侧分别设置地下连续墙外芯，在地下连续墙外芯的外侧设置止水帷幕，在地下连续墙内芯中的下方设置抗拔桩，在两个地下连续墙外芯之间设置三层耗能筒，本发明的有益效果是能兼具承载隔震和抗浮能力，有效限制地下水浮力作用，整体结构能保证当水位下降时提供足够承载力、在水位上升时提供足够抗浮拉力，实现有效的隔震效果。

Description

地下工程抗浮隔震结构体系
技术领域
本发明属于建筑结构领域，特别是涉及一种地下工程抗浮隔震结构体系。
背景技术
随着地下空间开发利用的充分发展，地下建筑物的应用已经十分广泛。在地下水位较高的地区，地下水产生的上浮力较大，地下建筑物的抗浮问题成为了地下结构与建筑在设计和施工过程中需要重点控制的问题。抗浮设计通常采用的方法是通过结构的自身重量和建筑物的上部负重以及一定的抗浮措施来共同抵抗地下水浮力，但当受到突发暴雨或地形影响的局部不透水层时，结构的上浮风险系数就会加大，一般降浮措施将受到严重考验，因此有必要采取一定的措施适当地增加地下结构的抗浮安全系数，避免不必要的损失。对于传统抗浮方案，需进行抗浮验算，并采用相应的应对措施。对既有的地下结构进行抗浮方案的改造，一方面会产生一些混凝土的凿除和钢筋的植筋，对地下结构体系的耐久性设计及外包防水层的整体性均有较大影响，另一方面很大程度上影响施建工期，增加人力、物力及财力，现有发明的抗浮体系存在一定局限，体系不能保证上浮时的纵向整体稳定性。因此，亟需发明一种抗浮控制结构，能够提供较好的整体稳定性，并将上浮限制在安全范围内，不对地下结构造成危害，因此，现阶段的地下抗浮结构需要在水位上浮时，提供逐渐增加的拉力，在水位下降时，能够提供符合需求的承载力，降低损失，给人民的生命财产带来保证，减少事故的发生率。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种地下工程抗浮隔震结构体系，能兼具承载隔震和抗浮能力，有效限制地下水浮力作用，整体结构能保证当水位下降时提供足够承载力、在水位上升时提供足够抗浮拉力，实现有效的隔震效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
地下工程抗浮隔震结构体系，包括抗浮传力箍筋一、地下结构、抗浮传力箍筋二、地下结构底板、混凝土垫层、连接钢筋、地下连续墙外芯、地下连续墙内芯、高阻尼混凝土、抗拔桩、透水砂层、溢流管、集水井、传力横梁、大口径承载耗能筒、大口径抗浮耗能筒、锚头锚固端、抗浮钢筋、抗浮承载固定板、压顶梁和止水帷幕；
地下工程抗浮隔震结构体系的结构中，地下结构的下方设置地下结构底板,地下结构底板的两侧设置压顶梁，地下结构底板和压顶梁的下方设置混凝土垫层，在混凝土垫层下方的两侧分别设置地下连续墙外芯，在地下连续墙外芯的外侧设置止水帷幕，在地下连续墙外芯的内部设置地下连续墙内芯，在地下连续墙内芯中的下方设置抗拔桩，在地下连续墙内芯内部的空腔设置高阻尼混凝土，在两个地下连续墙外芯之间设置三层耗能筒，第一层、第三层为大口径承载耗能筒，第二层为大口径抗浮耗能筒，下方的第三层大口径承载耗能筒的下方设置传力横梁，传力横梁的左右两端伸进地下连续墙外芯固定连接，在地下结构底板、混凝土垫层中设置若干连接钢筋，采用若干抗浮传力箍筋一，其一方面对连接钢筋进行锚固连接，另一方面套住第一层的大口径承载耗能筒和第二层的大口径抗浮耗能筒，采用若干抗浮传力箍筋二，其一方面和传力横梁固定连接，另一方面套住第二层的大口径抗浮耗能筒和第三层的大口径承载耗能筒，设置抗浮钢筋穿过地下结构底板、混凝土垫层，并且抗浮钢筋伸进地下连续墙内芯内，并竖直设置在地下连续墙内芯的中心，抗浮钢筋的下方和抗拔桩固定连接，抗浮钢筋通过上方设置的锚头锚固端与地下结构底板锚接，锚头锚固端位于地下结构底板的上表面，在地下连续墙内芯中的抗浮钢筋上设置若干抗浮承载固定板，在两个地下连续墙外芯之间设置透水砂层，集水井设置在地下连续墙外芯的外侧低于混凝土垫层的位置，设置溢流管一端和透水砂层连通，另一端和集水井联通。
进一步地，大口径承载耗能筒、大口径抗浮耗能筒为钢板制成。
进一步的，高阻尼混凝土为阻尼材料添加入轻质混凝土，其体积百分比为20~30%。
进一步的，所述的阻尼材料为聚乙烯醇、聚丙乳液、丁苯乳胶的一种或多种混制而成。
进一步的，地下连续墙外芯为防水混凝土制成。
进一步的，抗浮传力箍筋一、抗浮传力箍筋二、连接钢筋、传力横梁、大口径承载耗能筒、大口径抗浮耗能筒、锚头锚固端、抗浮钢筋、抗浮承载固定板的外表面刷有防腐涂层。
进一步的，止水帷幕为PE隔水材料制成，并在其外表面涂有聚氨酯防水涂料层。
本发明的优点效果是：
本发明的有益效果是能兼具承载隔震和抗浮能力，有效限制地下水浮力作用，通过透水砂层和集水井连接进行持续降水，降低了地下水突增偶然情况的发生；正常承载状态时，设置的抗浮传力箍筋能对大口径承载耗能筒挤压耗能，当出现地下水浮力作用时，抗浮传力箍筋能对大口径抗浮耗能筒拉压耗能，整体结构能保证当水位下降时提供足够承载力、在水位上升时提供足够抗浮拉力，在水位上升时抗浮钢筋提供足够抗浮拉力，当出现地下水浮力或震动作用时，抗浮承载固定板能和高阻尼混凝土挤压摩擦耗能，同时设置的多个耗能筒也能抵抗地面动载荷和静载荷传递到地下结构的震动能量，实现有效的隔震效果。
附图说明
图1为本发明地下工程抗浮隔震结构体系剖面示意图。
图2为抗浮传力箍筋一示意图。
图3为抗浮传力箍筋二示意图。
图中：1为抗浮传力箍筋一；2为地下结构；3为抗浮传力箍筋二；4为地下结构底板；5为混凝土垫层；6为连接钢筋；7为地下连续墙外芯；8为地下连续墙内芯；9为高阻尼混凝土；10为抗拔桩；11为透水砂层；12为溢流管；13为集水井；14为传力横梁；15为大口径承载耗能筒；16为大口径抗浮耗能筒；17为锚头锚固端；18为抗浮钢筋；19为抗浮承载固定板；20为压顶梁；21为止水帷幕。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
一种地下工程抗浮隔震结构体系，如图1所示，包括抗浮传力箍筋一1、地下结构2、抗浮传力箍筋二3、地下结构底板4、混凝土垫层5、连接钢筋6、地下连续墙外芯7、地下连续墙内芯8、高阻尼混凝土9、抗拔桩10、透水砂层11、溢流管12、集水井13、传力横梁14、大口径承载耗能筒15、大口径抗浮耗能筒16、锚头锚固端17、抗浮钢筋18、抗浮承载固定板19、压顶梁20和止水帷幕21；
地下工程抗浮隔震结构体系的结构中，地下结构2的下方设置地下结构底板4,地下结构底板4的两侧设置压顶梁20，地下结构底板4和压顶梁20的下方设置混凝土垫层5，在混凝土垫层5下方的两侧分别设置地下连续墙外芯7，在地下连续墙外芯7的外侧设置止水帷幕21，在地下连续墙外芯7的内部设置地下连续墙内芯8，在地下连续墙内芯8中的下方设置抗拔桩10，在地下连续墙内芯8内部的空腔设置高阻尼混凝土9，在两个地下连续墙外芯7之间设置三层耗能筒，第一层、第三层为大口径承载耗能筒15，第二层为大口径抗浮耗能筒16，下方的第三层大口径承载耗能筒15的下方设置传力横梁14，传力横梁14的左右两端伸进地下连续墙外芯7固定连接，在地下结构底板4、混凝土垫层5中设置若干连接钢筋6，设置抗浮钢筋18穿过地下结构底板4、混凝土垫层5，并且抗浮钢筋18伸进地下连续墙内芯8内，并竖直设置在地下连续墙内芯8的中心，抗浮钢筋18的下方和抗拔桩10固定连接，抗浮钢筋18通过上方设置的锚头锚固端17与地下结构底板4锚接，锚头锚固端17位于地下结构底板4的上表面，在地下连续墙内芯8中的抗浮钢筋8上设置若干抗浮承载固定板19，在两个地下连续墙外芯7之间设置透水砂层11，集水井13设置在地下连续墙外芯7的外侧低于混凝土垫层5的位置，设置溢流管12一端和透水砂层11连通，另一端和集水井13联通；
如图1、图2所示，采用若干抗浮传力箍筋一1，其一方面对连接钢筋6进行锚固连接，另一方面套住第一层的大口径承载耗能筒15和第二层的大口径抗浮耗能筒16；
如图1、图3所示，采用若干抗浮传力箍筋二3，其一方面和传力横梁14固定连接，另一方面套住第二层的大口径抗浮耗能筒16和第三层的大口径承载耗能筒15。
所述的大口径承载耗能筒15、大口径抗浮耗能筒16为钢板制成。
所述的高阻尼混凝土9为阻尼材料添加入轻质混凝土，其体积百分比为20~30%。
所述的阻尼材料为聚乙烯醇、聚丙乳液、丁苯乳胶的一种或多种混制而成。
所述的地下连续墙外芯7为防水混凝土制成。
所述的抗浮传力箍筋一1、抗浮传力箍筋二3、连接钢筋6、传力横梁14、大口径承载耗能筒15、大口径抗浮耗能筒16、锚头锚固端17、抗浮钢筋18、抗浮承载固定板19的外表面刷有防腐涂层。
所述的止水帷幕21为PE隔水材料制成，并在其外表面涂有聚氨酯防水涂料层。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种地下工程抗浮隔震结构体系，包括抗浮传力箍筋一(1)、地下结构(2)、抗浮传力箍筋二(3)、地下结构底板(4)、混凝土垫层(5)、连接钢筋(6)、地下连续墙外芯(7)、地下连续墙内芯(8)、高阻尼混凝土(9)、抗拔桩(10)、透水砂层(11)、溢流管(12)、集水井(13)、传力横梁(14)、大口径承载耗能筒(15)、大口径抗浮耗能筒(16)、锚头锚固端(17)、抗浮钢筋(18)、抗浮承载固定板(19)、压顶梁(20)和止水帷幕(21)，其特征在于：
地下工程抗浮隔震结构体系的结构中，地下结构(2)的下方设置地下结构底板(4),地下结构底板(4)的两侧设置压顶梁(20)，地下结构底板(4)和压顶梁(20)的下方设置混凝土垫层(5)，在混凝土垫层(5)下方的两侧分别设置地下连续墙外芯(7)，在地下连续墙外芯(7)的外侧设置止水帷幕(21)，在地下连续墙外芯(7)的内部设置地下连续墙内芯(8)，在地下连续墙内芯(8)中的下方设置抗拔桩(10)，在地下连续墙内芯(8)内部的空腔设置高阻尼混凝土(9)，在两个地下连续墙外芯(7)之间设置三层耗能筒，第一层、第三层为大口径承载耗能筒(15)，第二层为大口径抗浮耗能筒(16)，下方的第三层大口径承载耗能筒(15)的下方设置传力横梁(14)，传力横梁(14)的左右两端伸进地下连续墙外芯(7)固定连接，在地下结构底板(4)、混凝土垫层(5)中设置若干连接钢筋(6)，采用若干抗浮传力箍筋一(1)，其一方面对连接钢筋(6)进行锚固连接，另一方面套住第一层的大口径承载耗能筒(15)和第二层的大口径抗浮耗能筒(16)，采用若干抗浮传力箍筋二(3)，其一方面和传力横梁(14)固定连接，另一方面套住第二层的大口径抗浮耗能筒(16)和第三层的大口径承载耗能筒(15)，设置抗浮钢筋(18)穿过地下结构底板(4)、混凝土垫层(5)，并且抗浮钢筋(18)伸进地下连续墙内芯(8)内，并竖直设置在地下连续墙内芯(8)的中心，抗浮钢筋(18)的下方和抗拔桩(10)固定连接，抗浮钢筋(18)通过上方设置的锚头锚固端(17)与地下结构底板(4)锚接，锚头锚固端(17)位于地下结构底板(4)的上表面，在地下连续墙内芯(8)中的抗浮钢筋(18)上设置若干抗浮承载固定板(19)，在两个地下连续墙外芯(7)之间设置透水砂层(11)，集水井(13)设置在地下连续墙外芯(7)的外侧低于混凝土垫层(5)的位置，设置溢流管(12)一端和透水砂层(11)连通，另一端和集水井(13)联通。
2.根据权利要求1所述的地下工程抗浮隔震结构体系，其特征在于：大口径承载耗能筒(15)、大口径抗浮耗能筒(16)为钢板制成。
3.根据权利要求1所述的地下工程抗浮隔震结构体系，其特征在于：高阻尼混凝土(9)为阻尼材料添加入轻质混凝土，其体积百分比为20~30%。
4.根基权利要求3所述的地下工程抗浮隔震结构体系，其特征在于：所述的阻尼材料为聚乙烯醇、聚丙乳液、丁苯乳胶的一种或多种混制而成。
5.根据权利要求1所述的地下工程抗浮隔震结构体系，其特征在于：地下连续墙外芯(7)为防水混凝土制成。
6.根据权利要求1所述的地下工程抗浮隔震结构体系，其特征在于：抗浮传力箍筋一(1)、抗浮传力箍筋二(3)、连接钢筋(6)、传力横梁(14)、大口径承载耗能筒(15)、大口径抗浮耗能筒(16)、锚头锚固端(17)、抗浮钢筋(18)、抗浮承载固定板(19)的外表面刷有防腐涂层。
7.根据权利要求1所述的地下工程抗浮隔震结构体系，其特征在于：止水帷幕(21)为PE隔水材料制成，并在其外表面涂有聚氨酯防水涂料层。
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