[发明专利]一种地下空间承重柱体用CC3/3型辅助抗浮装置

说明书

一种地下空间承重柱体用CC3/3型辅助抗浮装置，属于建筑结构领域，包括上顶板部强磁力层、柱底部圆台型磁力上层、柱底部圆台型浮力下层、柔性张力筋腱收纳层、接地柔性张力筋腱。该辅助抗浮装置在连续强降水天气影响下，地下空间水位不断抬升，使承重柱体配套的低密度圆台型装置上浮。上浮至一定高度，柱底部圆台通过磁铁与上顶板连接，使得圆台下方连接的柔性张力筋腱处于绷直状态，产生竖直向下的拉力。本发明结构简单，安装方便，能够提高地下空间承重柱体抗浮性能，可对地下空间建筑起到明显的保护作用。

技术领域

本发明属于建筑结构领域，涉及一种地下空间承重柱体用CC3/3型辅助抗浮装置。该辅助抗浮装置在连续强降水天气影响下，地下空间水位不断抬升，使配套于承重柱体的低密度圆台型装置上浮，带动连接建筑底部的柔性张力筋腱产生竖直向下的拉力，从而提高地下空间承重柱体抗浮性能，可对地下空间建筑(尤其是施工期的建筑)起到明显的保护作用。

背景技术

随着城市化的推进，城市地下空间进一步开发，地下基础埋深随之不断增加，国家住房和城乡建设部于2020年3月1日实施了新版《建筑工程抗浮技术标准》，建筑结构的抗浮设计已经成为行业关注的焦点。抗浮稳性不足引发了众多的地下空间工程事故，如2020年7月南昌市连续强降水影响(气象部门发布暴雨红色预警信号，南昌单日最高降雨量达234毫米)，某尚在施工中的知名商业广场地下车库，地下空间内40余根承重柱体产生裂缝。其原因主要由于地下空间水位抬升导致建筑结构所受浮力不断增大，削弱了承重柱体原有的竖向荷载，导致结构更易发生剪切破坏并产生大量裂缝。

为解决上述问题，设计了一种地下空间承重柱体用CC3/3型辅助抗浮装置，以下简称“辅助抗浮装置”。传统抗浮工艺往往在施工期提前采用压重法、抗拔桩、抗浮锚杆等抗浮措施，以上措施会增大承重柱本身结构尺寸，从而使得造价不断攀升。相比较之下，辅助抗浮装置的技术更加灵活、方便，无须改变承重柱的原有设计结构，直接安装于承重柱体底部。此外，在正常施工阶段与建筑物使用期，辅助抗浮装置不会对地下空间承重柱体产生额外荷载，而仅针对强降水天气导致地下空间水位抬升时，通过提供额外的向下拉力以提高建筑的抗浮性能，真正做到“既轻又重”的设计理念。

圆台装置从上至下包含4个组成部分：强磁力连接层，密度比水轻的圆台型浮力层，柔性张力筋腱收纳层以及柔性张力筋腱。当水位抬升时，底部低密度圆台型浮力层开始启动；当水位抬升到一定高度时，强磁力连接层便与顶部磁力层紧密接触并对下端柔性张力筋腱产生初始的预张力，从而起到保护地下空间承重柱体的效果。因此，该辅助抗浮装置具有强大的即时性，并且在正常安全状态下不会对承重柱体造成任何额外负担，这方面明显优于传统抗浮技术。另外，传统抗浮工艺大多适用于施工期，对于仍需增强抗浮性能的已建成建筑结构，使用起来较为棘手。相较于传统工艺，辅助抗浮装置可以根据具体承重柱的尺寸而量身定制，并且在使用过程中便于安装拆卸，使其不仅适用于施工期的建筑结构，更适用于已建成的建筑结构。综上所述，地下空间承重柱体用CC3/3型辅助抗浮装置用于解决建筑抗浮稳性不足的问题非常方便有效，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明针对建筑抗浮性能不足的问题，提供一种地下空间承重柱体用CC3/3型辅助抗浮装置，主体结构由圆柱(Column)和圆台(Circular truncated cone)组成，附加3根竖直支撑的柔性张力筋腱和3根倾斜支撑的柔性张力筋腱，将此系统简称为CC3/3型辅助抗浮装置。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案。

一种地下空间承重柱体用CC3/3型辅助抗浮装置，包括上顶板磁力层1、柔性张力筋腱收纳层4、接地柔性张力筋腱5、柱底部圆台型浮力装置，其中，柱底部圆台型浮力装置包括柱底部圆台型磁力上层2、柱底部圆台型浮力下层3。该辅助抗浮装置在连续强降水天气影响下，地下空间水位不断抬升，柱底部圆台牵动接地柔性张力筋腱上浮至一定高度，通过磁力与上顶板连接，使接地柔性张力筋腱处于紧绷状态并产生向下拉力，来提高地下空间承重柱体抗浮性能。