[发明专利]一种层间剪切型地下结构隔震减震体系及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程施工的技术领域，尤其涉及土木工程方面的减震与隔震体系，具体的说，是一种层间剪切型地下结构隔震减震体系及其施工方法。

背景技术

以往人们普遍认为，地下结构具有较好的抗震性能，但全球范围内多次地震灾害现象显示，在强地震作用下，尤其是地基中发生砂土液化现象后，现有的地下结构并不安全，有时甚至会发生严重的破坏。在地震作用下，地下结构可以依靠结构的变形来吸收并消耗地震能量。在结构遭遇到中、小型地震时，依靠结构本身吸收并消耗地震能量是可行的。然而，当地下结构遭遇到大地震或特大罕遇地震时，完全依靠结构难以吸收并消耗巨大的地震能量。因此，虽然采用了严格的设计，在遇到超过规范设计要求的大地震或特大地震时仍无法确保地下结构安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种通过隔震垫、泡沫树脂层、剪切型结构共同作用进行隔震减震的层间剪切型地下结构隔震体系及其施工方法，该结构具有抗震效果好的优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种层间剪切型地下结构隔震减震体系，其中：包括地下结构，地下结构的每层结构之间采用滚动支座连接，使各层结构间能产生剪切滑动，且地下结构侧部设置有用于防止层间剪切变形过大的限位装置；地下结构的底部和侧部配合有若干个隔震垫，每个隔震垫对应设置一根用于为其提供刚性支承力的支承桩，隔震垫一端与地下结构固定连接，另一端与支承桩固定连接；地下结构与土体间采用泡沫树脂填充。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的限位装置包括限位主体和设置在限位主体端部的橡胶层，限位主体固定在土体中，限位装置对地下结构的层间位移起到限制作用，在小地震作用时，地下结构的层结构间产生轻微剪切滑动时，此时限位装置不起作用；在大地震作用时，当地下结构的层结构间产生过大的剪切滑动时，限位装置起到限制地下结构过大剪切滑动的作用。

上述的与地下结构底部的隔震垫对应的支承桩垂直设置，与地下结构侧部的隔震垫对应的支承桩倾斜设置，且倾斜角为35°至45°。

上述的地下结构和支承桩在与隔震垫连接处均固定设置有钢板，钢板与隔震垫固定连接，使得地下结构、支承桩和隔震垫形成桩-隔震垫-地下结构的整体结构。

上述的钢板通过螺栓与地下结构或支承桩固定连接。

一种层间剪切型地下结构隔震减震体系的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、基坑开挖，在开挖过程中在基坑侧部打入倾斜方向的支承桩，同时对基坑进行支护；

步骤二、在基坑底部打入垂直方向的支承桩；

步骤三、在支承桩的桩头位置安装隔震垫；

步骤四、铺设底部泡沫树脂层，

步骤五、安装底部模板，并在底部模板上浇筑地下结构底板；

步骤六、将隔震垫固定在地下结构底板上；

步骤七、安装最下一层的层间限位装置，并安装最下一层侧部模板；

步骤八、铺设侧部泡沫树脂层；

步骤九、浇筑地下结构侧板；

步骤十、将隔震垫固定在地下结构侧板上；

步骤十一、安装上一层的层间限位装置，并安装上一层侧部模板，层间采用滚动支座连接；

步骤十二、重复步骤八至步骤十一；直至地下结构隔震体系施工完成。

与现有技术相比，本发明的提出一种层间剪切型地下结构隔震减震体系，主要包括：支承桩、隔震垫、泡沫树脂层、限位装置、剪切型地下结构。支承桩的作用是作为隔震垫的刚性支承结构，设计为“一桩一垫”，即每个隔震垫对应设置一根支承桩；在桩头位置和相应的地下结构底板位置安装钢板，作为与隔震垫连接的部位，通过钢板，将地下结构的底部和侧部分别与隔震垫相连接，同时将桩与隔震垫连接，形成了桩-隔震垫-地下结构的整体结构；在地下结构与土体之间除隔震垫以外，采用泡沫树脂填充，可以起到防水的作用，另外还可起到保温的作用；每层结构之间采用滚动支座连接，层与层之间可产生剪切变形，采用限位装置防止层间剪切变形过大。

本发明的隔震体系有如下特点：

1、通过设置的隔震垫，避免共振和限制传入结构的地震能量，减小结构的地震反应，确保结构的安全。

2、通过每层结构之间的滚动支座，使结构层间可发生剪切变形，可抵抗在地震作用下产生的层间差异变形，避免层间错动破坏。

3、采用泡沫树脂填充地下结构与土体的间隙，可以起到防水的作用，另外还可起到保温的作用。同时也起到一定的减震作用。

附图说明

图1本发明的结构示意图；