本发明涉及工程,特别是涉及一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构。
背景技术:
1、1995年阪神大地震造成大开站严重破坏,其中中柱破坏最为严重,直接导致车站顶板和地表塌陷,因此中柱是地铁车站结构抗震的最薄弱部位。因此,为提高地铁车站的整体抗震性能,必须优先提高中柱的抗震能力。随着国家大力推广和普及预制装配式结构,装配式地铁车站也得到了快速发展,这也为新型结构形式的提出和采用创造了条件。
2、尽管目前已有大量提高地铁车站中柱抗震能力的方法和措施,但在实际工程的具体应用还较少,适用性不强,现有的中柱呈长条柱形结构,稳定性和整体刚度无法应对地震灾害。为此,结合正大力推广的装配式地铁车站结构,需要设计出结构稳定且减隔震效果好的预制装配式车站结构。
技术实现思路
1、鉴于背景技术存在的不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,该车站结构兼顾结构刚度、结构稳定性和减隔震的性能。
2、本发明是采取如下技术方案来完成的:一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,包括预制顶板、底板和侧墙,所述顶板和底板之间设置有中板,所述顶板和中板之间设置有多个上中柱,所述中板和底板之间设置有多个下中柱,相对应的上中柱和下中柱呈对称镜像分布,所述上中柱和下中柱均为分离式中柱,所述分离式中柱由第一分离柱和第二分离柱组成,第一分离柱和第二分离柱上端通过上弧形连接部连接固定,第一分离柱和第二分离柱下端通过下弧形连接部组成,分离式中柱截面呈三角形。
3、进一步的,所述底板上具有与下中柱的下弧形连接部对应的底板弧形槽,中板设置有与下中柱的上弧形连接部对应的第一中板弧形槽,所述底板弧形槽内配置有摇摆支座。
4、进一步的,所述顶板上具有与上中柱的下弧形连接部对应的顶板弧形槽,中板设置有与上中柱的上弧形连接部对应的第二中板弧形槽,所述顶板弧形槽配置有摇摆支座。
5、进一步的,所述第一分离柱和第二分离柱之间形成空腔,空腔可供车站管线敷设。
6、本发明中,将现有的中柱一分二,上下两端通过弧形连接部连接,使得分离式中柱截面呈三角形,三角形为最稳定的几何单元,可有效提高中柱稳定性,其截面积增加可提高其抗弯刚度。同时分离式中柱的弧形连接部与顶板、底板和中板之间形成弧面配合,在受到外部地震灾害时,通过分离式中柱弧形连接部与弧形槽滑动摩擦,基于摩擦摆原理,滑动摩擦消耗地震能量,可有效提高地铁车站整体抗震性能。
1.一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,包括顶板、底板和侧墙,所述顶板和底板之间设置有中板,其特征是:所述顶板和中板之间设置有多个上中柱,所述中板和底板之间设置有多个下中柱,相对应的上中柱和下中柱呈对称镜像分布,所述上中柱和下中柱均为分离式中柱,所述分离式中柱由第一分离柱和第二分离柱组成,第一分离柱和第二分离柱上端通过上弧形连接部连接固定,第一分离柱和第二分离柱下端通过下弧形连接部组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,其特征是:所述底板上具有与下中柱的下弧形连接部对应的底板弧形槽,中板设置有与下中柱的上弧形连接部对应的第一中板弧形槽,所述底板弧形槽设置有摇摆支座。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,其特征是:所述顶板上具有与上中柱的下弧形连接部对应的顶板弧形槽,中板设置有与上中柱的上弧形连接部对应的第二中板弧形槽,所述顶板弧形槽设置有摇摆支座。
4.根据权利要求3所述的一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,其特征是:所述第一分离柱和第二分离柱之间形成空腔,空腔可供车站管线敷设。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,其特征是:所述分离式中柱靠近下弧形连接部的一端具有支座,所述支座沿分离式中柱一周分布,所述支座和底板或顶板之间连接有多个抗拔部件和复位支撑部件,所述抗拔部件和复位支撑部件间隔分布在支座和底板或顶板之间。
6.根据权利要求5所述的一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,其特征是:所述复位支撑部件由保护橡胶层和记忆合金层组成,所述保护橡胶层包裹于记忆合金层外部,所述记忆合金层呈蜂窝状的仿生松质骨结构,记忆合金层的缝隙内灌注单质sn。
7.根据权利要求6所述的一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,其特征是:所述复位支撑部件上下端均设置安装座,复位支撑部件分别通过安装座安装在底板和支座之间或者顶板和支座之间。
8.根据权利要求6或7所述的一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,其特征是:所述抗拔部件包括套筒、上连接轴和下连接轴,所述上连接轴和下连接轴的内端部穿过套筒与套筒内部的弹性部件配合,所述上连接轴和下连接轴的外端部具有球冠,支座和底板或顶板均具有与球冠适配的凹槽,所述上连接轴的球冠通过万向座安装于支座的凹槽内,所述下连接轴的球冠通过万向座安装于底板或顶板的凹槽内。
9.根据权利要求8所述的一种基于摩擦摆的分离式中柱新型预制装配式车站结构,其特征是:所述上连接轴的内端部具有上限位座,所述下连接部的内端部具有下限位座,第一弹性部件套接在上连接轴与上限位座的连接处,第二弹性部件套接在下连接轴与下限位座的连接处,所述上限位座和下限位座之间设置第三弹性部件。