[发明专利]一种基于波纹夹层板的地铁车站站台柱减爆结构

说明书

本发明公开了一种基于波纹夹层板的地铁车站站台柱减爆结构，所述站台柱设置在上楼板与下楼板之间，所述减爆结构包括设置在所述站台柱外表面的波纹夹层板，所述波纹夹层板设置有四块，四块波纹夹层板分别设置在对应的站台柱外表面上，相邻两块波纹夹层板之间通过纵向连接件连接为一体；所述纵向连接件的上端与所述上楼板相连、下端与所述下楼板相连。本发明采用金属周期类材料夹层板作为防护构件，在爆炸荷载作用下夹心材料吸能从而达到理想的防护效果。

技术领域

本发明涉及建筑构件工程防护技术，特别涉及一种基于波纹夹层板的地铁车站站台柱减爆结构。

背景技术

地铁等城市交通枢纽具有运行期间人员密集、室内空间相对密闭和建造维护成本高昂等特点，近年来地铁爆炸案频发。地铁等城市交通枢纽一旦发生恐怖爆炸袭击，不仅会造成大量人员伤亡，还会引发建筑结构构件损伤破坏，甚至结构连续倒塌。针对结构主要承载构件和易遭受袭击的钢筋混凝土柱，研究其防护措施是十分必要的。

通过增设防护措施提高构件抗爆性能主要有抗爆和减爆两种方法：常见的抗爆措施如外包钢板、外贴高强织物和喷涂复合材料等，加固后构件直接承受爆炸荷载，对于近距离大当量炸药防护效果不够明显，可认为是“被动式”防护措施；常见的减爆防护措施如隔爆钢板、聚合物泡沫及泡沫铝夹心板等，通过减爆措施吸能构件间接承受爆炸荷载，对于近距离大当量炸药防护更具优势，可认为是“主动式”防护措施，更因可快速替换恢复和具有一定装饰性而广受青睐，如天津地铁6号线、南京地铁1号采用隔爆钢板防护地铁车站结构柱。

因此，现有技术存在的问题是：(1)现有抗爆措施如外包钢板、外贴高强织物及喷涂复合材料等，加固后构件仍直接承受爆炸荷载，对于近距离大当量荷载防护效果不明显，同时表面处理工艺较为复杂；(2)现有减爆防护措施如聚氨酯泡沫、泡沫铝夹心板等，虽然构件间接承受爆炸荷载，但由于芯层材料自身吸能有限，防护效果仍不够好；(3)已应用在地铁的隔爆钢板，钢板厚度较薄在大当量荷载下可能发生撕裂破坏，冲击波和碎片侵彻联合作用可能会加剧柱损伤；(4)现有安装方式多采用龙骨与柱身相连，钢筋混凝土柱仍会直接受到部分荷载作用。

波纹等周期类材料夹层板因具有很高的比强度、比刚度和良好的抗爆性能在航空、船舶及海洋领域广泛应用，在建筑防护领域应用较少，具有较高的研究和应用价值。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于波纹夹层板的地铁车站站台柱减爆结构，采用金属周期类材料夹层板作为防护构件，在爆炸荷载作用下夹心材料吸能从而达到理想的防护效果。

本发明所采用的技术方案是：一种基于波纹夹层板的地铁车站站台柱减爆结构，所述站台柱设置在上楼板与下楼板之间，所述减爆结构包括设置在所述站台柱外表面的波纹夹层板，所述波纹夹层板设置有四块，四块波纹夹层板分别设置在对应的站台柱外表面上，相邻两块波纹夹层板之间通过纵向连接件连接为一体；所述纵向连接件的上端与所述上楼板相连、下端与所述下楼板相连。

进一步地，所述波纹夹层板采用三角形波纹夹层板。

进一步地，所述三角形波纹夹层板与所述站台柱之间间隔一距离布置或直接接触布置。

进一步地，所述一距离为大于0mm、且小于等于70mm。

进一步地，近距离背包炸弹爆炸下，所述三角形波纹夹层板的参数为：面板与芯板的板厚比为大于等于1、且小于等于3；胞元宽度为大于等于15mm、且小于等于60mm；夹层厚度为大于等于15mm、且小于等于45mm。

进一步地，5kg炸药当量下一级防护时，所述三角形波纹夹层板的面板厚度为大于等于4mm、且小于等于8mm，5kg炸药当量下二级防护时，所述三角形波纹夹层板的面板厚度为大于等于2mm、且小于等于3mm；