CN113187116B - 一种高架独柱车站的自动消能减震结构 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种高架独柱车站的自动消能减震结构，其包括车站主体和多根支撑柱，多根支撑柱沿车站主体水平中线间隔设置在车站主体的下方，相邻两根支撑柱之间固定有连接梁，车站主体的底部垂直于支撑柱排列方向固定设置有辅助梁，连接梁与辅助梁之间设置有减震模组，减震模组包括固定连接梁上的安装柱、设置在安装柱上的支撑台和放置在支撑台上的第一减震单元，辅助梁与安装柱套接配合并与第一减震单元连接。在车站下方的辅助梁与支撑柱结合成多排的网格化受力点，通过使辅助梁的中部放置在第一减震单元上，通过第一减震单元下方的支撑台以及连接梁将力传递至两侧支撑柱上，本申请具有对车站主体上的震动起到消能减震作用的效果。

Description

一种高架独柱车站的自动消能减震结构
技术领域
本申请涉及轨道交通建设的领域，尤其是涉及一种高架独柱车站的自动消能减震结构。
背景技术
当前，国内轨道交通建设日益发达，一些城市的地铁或轻轨的高架结构，受到既有道路条件限制，难以采用横向双柱或多柱结构，不得不采用独柱型结构。
申请公布号为CN111502347A的专利公开了一种轨道交通三层独柱装配式高架车站，包括三层结构，首层为架空层，二层为站厅层，三层为站台层；架空层独柱墩设置于基础上，并支撑悬挑横梁，形成独柱T形结构；站厅层横向双柱立于架空层悬臂横梁上，并支撑单跨悬挑横梁，形成双柱π形结构，站厅层纵向工字钢安装于架空层悬臂横梁上的支座上；站台层轨道梁与站台梁通过支座安装于站厅层横梁上。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：部分站台受到区域内住宅、企业分布不均的情况影响，在早晚上班高峰期，站台往来列车人流量存在巨大差异，使得站台两侧人流分布不均，会使得车站出现较大的偏载情况，对于独柱式车站来说，频繁不均匀偏载情况容易使得站台整体结构出现不稳定现象，存在较大的安全隐患。
发明内容
为了提高高架独柱车站的稳定性，本申请提供一种高架独柱车站的自动消能减震结构。
本申请提供的一种高架独柱车站的自动消能减震结构采用如下的技术方案：
一种高架独柱车站的自动消能减震结构，包括车站主体和多根支撑柱，多根支撑柱沿车站主体水平中线间隔设置在车站主体的下方，相邻两根所述支撑柱之间固定设置有连接梁，所述车站主体的底部垂直于支撑柱排列方向固定设置有辅助梁，所述连接梁与辅助梁之间设置有用于消能减震的减震模组，所述减震模组包括安装柱、支撑台和第一减震单元，所述安装柱固定设置在连接梁上，所述辅助梁的中部开设有活动孔，所述支撑台设置在安装柱上，所述第一减震单元设置在支撑台的顶壁上，所述第一减震单元采用盆式橡胶支座，所述辅助梁套设在安装柱上并与第一减震单元连接。
通过采用上述技术方案，在对高架独柱车站进行设计时，在车站的下方，安装与支撑柱排列方向的相垂直的辅助梁，使辅助梁与支撑柱结合成多排的网格化受力点，通过使辅助梁的中部放置在第一减震单元上，再通过第一减震单元下方的支撑台以及连接梁，传递至两侧支撑柱上，使相邻支撑柱之间的车站主体能够确保稳定支撑，并对车站主体上的震动起到消能减震作用，并且通过使支撑柱活动孔套接在安装柱上，可使车站主体偏载时，安装柱在活动孔限制辅助梁过量偏转，有效起到防止车站主体倾覆的功能，提高车站主体的安装稳定性。
可选的，所述安装柱的顶部设置有第二减震单元，所述第二减震单元与车站主体的底部连接。
通过采用上述技术方案，安装柱顶部的第二减震单元与车站主体的底壁中部连接，可以在对车站主体起到支撑作用的同时，增加车站主体与支撑柱之间的消能减震效果。
可选的，所述车站主体的底部可拆卸设置有限位筒，所述限位筒套设在安装柱的顶部。
通过采用上述技术方案，在车站主体底部连接上第二减震单元后，在第二减震单元的外侧套装限位筒，限位筒可以炸对第二减震单元起到防尘防水保护的同时，使安装柱与限位筒套接配合，限位筒可有效限制安装柱在内超量倾斜，有效对车站主体的倾覆起到限位作用，提高车站主体稳定性。
可选的，所述支撑台通过螺栓与安装柱可拆卸连接。
通过采用上述技术方案，在第一减震单元需要维修、更换时，工作人员将支撑台从安装柱上拆卸，即可快速将第一减震单元从支撑台上取下，操作方便。
可选的，所述连接梁呈弧形，所述连接梁的凹面竖直朝下，所述连接梁上沿连接梁长度方向间隔设置有多根安装柱，多根所述安装柱在连接梁上以连接梁的竖直中线为对称线对称设置。
通过采用上述技术方案，弧形的连接梁可使得连接梁中部的受力能较好地传递给两侧的支撑柱上，提高连接梁的稳定性及使用寿命。
可选的，所述支撑柱平行于辅助梁的长度方向的两侧均固定设置有加强筋，所述加强筋的一端与支撑柱固定连接、另一端固定连接在车站主体底部远离支撑柱的边缘。
通过采用上述技术方案，使用加强筋固定在支撑柱的两侧，并使两根加强筋远离支撑柱的端部连接车站主体两侧的边缘，可以在支撑柱的位置对车站主体两侧起到辅助支撑作用，有效防止车站主体倾覆，提高车站主体稳定性。
可选的，所述加强筋呈弧形，所述加强筋的凸面朝向支撑柱的顶端。
通过采用上述技术方案，弧形的加强筋可增大加强筋与支撑柱连接处的接触面积以及连接稳定性，使得车站主体在对加强筋的端部施加压力时，加强筋与支撑柱之间受力稳定性好，并且通过弧形加强筋传递至支撑柱的里在支撑柱竖直向下方向的分力更大，提高加强筋对车站主体两侧的承载能力。
可选的，所述车站主体自上向下依次包括站台层和站厅层，所述站台层与站厅层之间设置有多组支撑模组，所述支撑模组位于支撑柱的正上方，且所述支撑模组与支撑柱一一对应。
通过采用上述技术方案，将车站主体中站厅层与站台层之间支撑模组一一对应车站主体的下方的支撑柱排列，可使得支撑柱在对站厅层进行承载的同时，利用支撑模组，支撑柱最大程度对站台层直接支撑受力，提高站台层稳定性。
可选的，所述支撑模组包括弧形梁和支梁，所述弧形梁的两端沿辅助梁的长度方向连接在站厅层的两侧，所述弧形梁的凹面竖直朝下，所述弧形梁的顶部固接在站台层底壁上并位于支撑柱的正上方，所述支梁的一端固接在弧形梁的外壁上、另一端固接在站台层沿辅助梁长度方向的一侧边缘，所述弧形梁上的支梁沿弧形梁的竖直中线对称设置在弧形梁的两侧。
通过采用上述技术方案，将支撑模组设成弧形梁，并使弧形梁的凹面朝下，以弧形梁的弧面结合站厅层组成的空间作为站厅层人员通行通道，再通过弧形梁顶部以及弧形梁两侧的支梁支撑在站台层的底部，对站台层起到稳定支撑的作用，并对站台层的整体重力均匀分解到站厅层的两侧，有效减缓站台层的偏载现象。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在车站下方的辅助梁与支撑柱结合成多排的网格化受力点，通过使辅助梁的中部放置在第一减震单元上，通过第一减震单元下方的支撑台以及连接梁将力传递至两侧支撑柱上，对车站主体上的震动起到消能减震作用，同时通过支撑柱与辅助梁上活动孔套接配合，可有效限制辅助梁过量偏转，起到防止车站主体倾覆的功能，提高车站主体的安装稳定性；
2.弧形的连接梁可使得连接梁中部的受力能较好地传递给两侧的支撑柱上，提高连接梁的稳定性及使用寿命；
3.将支撑模组设成弧形梁，并使弧形梁的凹面朝下并与站厅层组成的空间作为站厅层人员通行通道，再通过弧形梁顶部以及弧形梁两侧的支梁支撑在站台层的底部，对站台层起到稳定支撑的作用，并对站台层的整体重力均匀分解到站厅层的两侧，有效减缓站台层的偏载现象。
附图说明
图1是本申请实施例高架独柱车站的自动消能减震结构的整体结构示意图。
图2是本申请实施例高架独柱车站的自动消能减震结构另一视角的整体结构示意图。
图3是本申请实施例减震模组的爆炸结构示意图。
附图标记说明：1、车站主体；11、站台层；12、站厅层；2、支撑柱；3、连接梁；4、辅助梁；41、活动孔；5、减震模组；51、安装柱；511、第二减震单元；512、限位筒；52、支撑台；53、第一减震单元；6、加强筋；7、支撑模组；71、弧形梁；72、支梁。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高架独柱车站的自动消能减震结构。参照图1、2，消能减震结构包括车站主体1与支撑柱2，支撑柱2为多根，并且沿站台的一根水平中线间隔排布。车站主体1自上向下依次包括站台层11和站厅层12，支撑柱2的顶端与站厅层12为钢结构一体焊接固定，站厅层12的周围侧壁采用砖混结构，站厅层12以及站台层11的地面均采用混凝土结构。站厅层12的底壁上，还安装有辅助梁4，辅助梁4的长度方向水平且与支撑柱2的排布方向相垂直，相邻支撑柱2之间架设有连接梁3，辅助梁4与连接梁3之间，设有减震模组5。
参照图2、3，在本实施例中，减震模组5包括安装柱51、支撑台52和第一减震单元53。连接梁3为钢结构，并且连接梁3呈弧形，连接梁3的凹面竖直朝下，连接梁3的两端分别与两侧的支撑柱2焊接固定。安装柱51焊接固定在连接梁3的上部凸面上，安装柱51的轴线呈竖直，并且安装柱51沿连接梁3的长度方向均匀间隔设有多根。本实施例中，每根连接梁3上的安装柱51有三根，三根连接柱以连接梁3的竖直中线为中心在连接梁3上对称分布。
支撑台52与安装柱51之间为滑动套接，支撑台52为钢结构，包括顶部的水平支撑板、焊接在水平支撑板底部的滑动套筒，以及焊接在滑动套筒外壁与支撑板底部上的若干支撑肋板，滑动套筒通过螺栓与安装柱51固定。第一减震单元53采用盆式橡胶支座，第一减震单元53螺栓固定安装在支撑台52的顶面上。辅助梁4采用钢结构，辅助梁4的两端向上翘起，且辅助梁4的两端均与站厅层12的底壁螺栓固定连接，使辅助梁4的中部距离站厅层12的底壁间留有间隙。辅助梁4的中部竖直贯穿开设有活动孔41，活动孔41的尺寸略大于安装柱51的水平截面尺寸，安装柱51活动穿设在活动孔41内，并使辅助梁4的底壁活动接触在第一减震单元53的顶壁上。
安装柱51的顶部穿过辅助梁4的活动孔41后继续向上延伸，并在安装柱51的顶部设有第二减震单元511，第二减震单元511采用盆式橡胶支座，安装柱51通过第二建筑单元与站厅层12的底壁抵接。为了对第二减震单元511起到保护作用，以及进一步限制车站主体1与安装柱51之间出现较大的偏转，站厅层12的底部上还设有限位筒512，限位筒512的内径应略大于安装柱51的尺寸，限位筒512的深度应大于第二减震单元511的高度。限位筒512与站厅层12的底壁采用螺栓固定连接，限位筒512固定后，将安装柱51的顶端套装在内。
参照图1、2，站台层11与站厅层12之间通过支撑模组7支撑固定，支撑模组7与支撑柱2数量相同，并且支撑模组7位于支撑柱2的上方，与支撑柱2一一对应。本实施例中，支撑模组7为弧形梁71与若干根支梁72组成。弧形梁71的两端平行于辅助梁4长度方向，分别焊接固定在站厅层12顶壁的两侧，使弧形梁71的凹面竖直朝下，弧形梁71的顶部处于支撑柱2的正上方。支梁72的数量为偶数，本实施例中，支梁72具有两根，两根支梁72对称焊接固定在弧形梁71的凸面的两侧，两根支梁72的远离弧形梁71的一端分别焊接固定在站台层11的底壁上支撑柱2的投影点的两侧，两根支撑梁远离弧形梁71的一端与弧形梁71的凸面顶部位于相同高度，且位于同一直线上，均连接在站台层11的底壁上。
为了增强站厅层12在支撑模组7位置，弧形梁71两端连接点处的支撑稳定性，在支撑柱2的两侧还设有加强筋6。本实施例中，加强筋6为弧形，加强筋6采用钢结构材质，加强筋6由底板和两侧加强肋板组成截面呈“凵”形的稳定结构，加强筋6的凹面背离车站主体1、凸面朝向支撑柱2与站厅层12的连接处。加强筋6的两端分别与支撑柱2和站厅层12的底壁螺栓固定连接。
本申请实施例一种高架独柱车站的自动消能减震结构的实施原理为：在对高架独柱车站进行设计时，在车站的下方，安装与支撑柱2排列方向的相垂直的辅助梁4，使辅助梁4与支撑柱2在车站主体1的底壁上结合成多排的网格化受力点。通过使辅助梁4的中部放置在第一减震单元53上，再通过第一减震单元53下方的支撑台52以及连接梁3，传递至两侧支撑柱2上，使相邻支撑柱2之间的车站主体1能够确保稳定支撑，并对车站主体1上的震动起到消能减震作用。并且通过使支撑柱2活动孔41套接在安装柱51上，可使车站主体1偏载时，安装柱51在活动孔41限制辅助梁4过量偏转，有效起到防止车站主体1倾覆的功能，提高车站主体1的安装稳定性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高架独柱车站的自动消能减震结构，包括车站主体(1)和多根支撑柱(2)，多根支撑柱(2)沿车站主体(1)水平中线间隔设置在车站主体(1)的下方，其特征在于：相邻两根所述支撑柱(2)之间固定设置有连接梁(3)，所述车站主体(1)的底部垂直于支撑柱(2)排列方向固定设置有辅助梁(4)，所述连接梁(3)与辅助梁(4)之间设置有用于消能减震的减震模组(5)，所述减震模组(5)包括安装柱(51)、支撑台(52)和第一减震单元(53)，所述安装柱(51)固定设置在连接梁(3)上，所述辅助梁(4)的中部开设有活动孔(41)，所述支撑台(52)设置在安装柱(51)上，所述第一减震单元(53)设置在支撑台(52)的顶壁上，所述第一减震单元（53）采用盆式橡胶支座，所述辅助梁(4)套设在安装柱(51)上并与第一减震单元(53)连接。
2.根据权利要求1所述的一种高架独柱车站的自动消能减震结构，其特征在于：所述安装柱(51)的顶部设置有第二减震单元(511)，所述第二减震单元(511)与车站主体(1)的底部连接。
3.根据权利要求2所述的一种高架独柱车站的自动消能减震结构，其特征在于：所述车站主体(1)的底部可拆卸设置有限位筒(512)，所述限位筒(512)套设在安装柱(51)的顶部。
4.根据权利要求1所述的一种高架独柱车站的自动消能减震结构，其特征在于：所述支撑台(52)通过螺栓与安装柱(51)可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的一种高架独柱车站的自动消能减震结构，其特征在于：所述连接梁(3)呈弧形，所述连接梁(3)的凹面竖直朝下，所述连接梁(3)上沿连接梁(3)长度方向间隔设置有多根安装柱(51)，多根所述安装柱(51)在连接梁(3)上以连接梁(3)的竖直中线为对称线对称设置。
6.根据权利要求1所述的一种高架独柱车站的自动消能减震结构，其特征在于：所述支撑柱(2)平行于辅助梁(4)的长度方向的两侧均固定设置有加强筋(6)，所述加强筋(6)的一端与支撑柱(2)固定连接、另一端固定连接在车站主体(1)底部远离支撑柱(2)的边缘。
7.根据权利要求6所述的一种高架独柱车站的自动消能减震结构，其特征在于：所述加强筋(6)呈弧形，所述加强筋(6)的凸面朝向支撑柱(2)的顶端。
8.根据权利要求1-7任意一条所述的一种高架独柱车站的自动消能减震结构，其特征在于：所述车站主体(1)自上向下依次包括站台层(11)和站厅层(12)，所述站台层(11)与站厅层(12)之间设置有多组支撑模组(7)，所述支撑模组(7)位于支撑柱(2)的正上方，且所述支撑模组(7)与支撑柱(2)一一对应。
9.根据权利要求8所述的一种高架独柱车站的自动消能减震结构，其特征在于：所述支撑模组(7)包括弧形梁(71)和支梁(72)，所述弧形梁(71)的两端沿辅助梁(4)的长度方向连接在站厅层(12)的两侧，所述弧形梁(71)的凹面竖直朝下，所述弧形梁(71)的顶部固接在站台层(11)底壁上并位于支撑柱(2)的正上方，所述支梁(72)的一端固接在弧形梁(71)的外壁上、另一端固接在站台层(11)沿辅助梁(4)长度方向的一侧边缘，所述弧形梁(71)上的支梁(72)沿弧形梁(71)的竖直中线对称设置在弧形梁(71)的两侧。
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