[发明专利]一种地铁车站与地连墙间的分段式减震隔层

说明书

本发明提出一种地铁车站结构侧墙与地连墙间的分段式减震隔层，主要由与结构板墙连接部位相连的刚性隔层以及其余段的柔性隔层两部分组成。其减震机理为在维持结构侧向变形基本不变前提下，通过增加结构侧墙的弯曲变形进而减小结构顶底板的弯曲变形，提高地铁车站结构抗震性能。地连墙与刚性分段隔层采用钢筋接驳或螺栓连接，在连接后形成的凹槽中填充柔性材料，形成地连墙‑分段隔层组合减震体系。该隔层与传统地连墙、地连墙‑整体柔性隔层相比，既能够有效控制地震作用下结构的层间位移，又能显著降低结构板端的弯曲变形，实现结构各关键构件内力的合理分配，该隔层对提高地铁车站抗震性能，保障其全寿命周期安全运营具有重要工程意义。

技术领域

本发明涉及一种减震隔层，具体为一种地铁车站与地连墙间的分段式减震隔层。

背景技术

修建地铁车站时，多采用基于地连墙的明挖施工方法，施工后地连墙作为结构侧墙的一部分与车站主体共同受力。已有研究表明：在地铁车站结构的相关分析中，地连墙是影响地下车站结构变形、内力分布和破坏模式的重要因素，甚至对车站结构的地震响应产生不利影响。地震作用下地连墙限制车站侧墙变形的同时，严重放大了与侧墙连接的顶底板端的变形，从而显著放大了此处的内力，这无疑是对结构抗震不利的。

目前，国内外大多采用在地下结构外围设置柔性隔层的减隔震措施。相关研究结果表明，车站结构两侧设置整体柔性隔层在地震作用下会放大侧墙与中柱的弯矩，反而不利于结构抗震。且柔性材料长时间直接与土接触易发生变形和腐蚀，影响其使用寿命。而在结构底部设置隔层在实际工程中施工难度较大，且可能造成结构的不均匀沉降，从而影响轨道平滑带来极大的安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种地铁车站与地连墙间的分段式减震隔层，该分段式减震隔层与传统地连墙、地连墙-整体柔性隔层相比，既能够有效控制地震作用下结构的层间位移，又不会造成显著的结构板端弯曲变形，可合理分配结构各关键构件所受内力。

一种地铁车站与地连墙间的分段式减震隔层，以某两层地铁车站为例进行说明，包括由下至上依次设置的底部刚性隔层，底层柔性隔层，中部刚性隔层，顶层柔性隔层以及顶部刚性隔层。

刚性隔层及柔性隔层均可按照不同车站断面形式在工厂中进行预制，隔层沿地连墙纵向分段的长度与地连墙保持一致，优选为6～9m，可根据实际工程情况进行调整。刚性隔层沿地连墙深度方向的厚度优选为板的厚度与板托厚度之和。地连墙、刚性隔层及车站结构采用钢筋接驳或螺栓连接，刚性隔层与柔性隔层通过销钉或螺栓连接。

柔性隔层的优选材料为波纹钢板、泡沫混凝土、EPS或橡胶。本发明以波纹钢板为例进行说明。

本发明的工作机理是：

在静力状态下，若有水流从地连墙接头处渗入，与地连墙错缝连接的隔层可进行阻挡，且隔层与车站间的立面防水卷材也可进行有效隔离，预防车站渗漏现象的发生。

其减震机理是在地震作用下通过维持结构侧向变形基本不变前提下，通过调整结构侧墙和顶底板的弯曲变形，即增加结构侧墙的弯曲变形进而减小结构顶底板的弯曲变形，优化地铁车站结构抗震性能。三段刚性隔层分别与车站顶板、中板及底板相连，可维持车站的层间位移与有地连墙情况基本一致。而柔性隔层刚度较小，地震时可允许顶、底层侧墙发生安全范围内的弯曲变形，从而避免顶底板端发生过大弯曲变形，合理分配板、侧墙等关键结构构件受到的内力，优化地铁车站结构的抗震性能。

1.一种地铁车站与地连墙间的分段式减震隔层，其特征在于：包括由下至上依次设置的底部刚性隔层，底层柔性隔层，中部刚性隔层，顶层柔性隔层以及顶部刚性隔层。

2.进一步，地连墙与刚性分段隔层采用钢筋接驳或螺栓连接，在连接后形成的分段凹槽中设置分段柔性隔层。

3.进一步，所述刚性隔层的优选材料为混凝土，柔性隔层的优选材料为波纹钢板、泡沫混凝土、EPS(聚苯乙烯泡沫)或橡胶。