[发明专利]一种城市用方形的蓄水，灌溉及减振周期结构的应用

说明书

一种城市用方形的蓄水，灌溉及减振周期结构的应用，本发明涉及一种市政设施结构领域，尤其是一种海绵城市用同时具备蓄水，灌溉及减振功能的周期结构的应用。本发明的目的为解决交通振动对周围环境的影响，现有减振设施存在上述的缺陷以及当前以海绵城市建设中蓄水装置功能单一的问题。本发明的城市用方形的蓄水，灌溉及减振周期结构用于海绵城市的地下建设，具体可设置于人行道路和/或绿化带下。本发明提供的方形周期结构具有蓄水，灌溉和减振功能。

技术领域

本发明涉及一种市政设施结构领域，尤其是一种海绵城市用同时具备蓄水，灌溉及减振功能的周期结构的应用。

背景技术

目前，城市交通在我国发展迅速，引起的振动污染日益频繁，严重影响居民生活质量和精密仪器的使用。对于交通振动治理的措施大致分为两类，一是对震源减振，二是对被保护建筑物减振。例如，针对震源减振设计减振沥青路面，而对于被保护物减振，可以在被保护建筑物下设置隔震支座等。但这些方法都有弊端：如减振措施的耐久性差，使用寿命短，造价高且对于已建成的建筑物，此类方法难以实现。另一方面，海绵城市建设中，蓄水装置的开发是一大重点问题，各类蓄水装置功能单一，相对成本高。

为了克服减振设施耐久性差、使用寿命短、造价高且对已建成建筑物难以实现的缺陷，本专利提供一种以水为填充材料的周期结构，同时作为海绵城市建设中的蓄水装置。该蓄水减振周期结构在合理设计几何参数和材料参数的前提下，能产生一定宽度的频率带隙，能够覆盖交通振动的主频，能极大抑制被保护建筑的振动响应，起到摒除环境振动干扰的目的。

发明内容

本发明的目的为解决交通振动对周围环境的影响，现有减振设施存在上述的缺陷以及当前以海绵城市建设中蓄水装置功能单一的问题，而提供一种城市用方形的具有蓄水、灌溉和减振多重功能的周期结构的应用。

为达到本发明的目的，本发明的城市用方形的蓄水，灌溉及减振周期结构用于海绵城市的地下建设，具体可设置于人行道路和/或绿化带下。本发明提供的周期结构的应用能够实现存蓄地表径流和雨水、为城市灌溉提供水源，以及减少道路周围的振动污染；所述的周期结构适用于海绵城市建设，城市水资源存储与灌溉，以及城市轨道交通、地铁与公路引起的振动污染防治等方面。

优选地，所述的方形周期结构具有蓄水，灌溉和减振功能；具体来说，所述蓄水功能通过以下方式实现：雨、雪等降水通过地面的透水路面及绿化带渗入所述周期结构后，或者通过汇流水沟进入到周期结构后，通过各个标准结构单元之间的交换水孔在结构单元之间流动，实现稳定蓄水功能；所述灌溉功能通过以下方式实现：标准结构单元的顶部预留有出水孔，并安装有灌溉设备或虹吸管，通过附属抽水装置抽出蓄水至地面进行灌溉，或者通过虹吸作用，不借助外力而实现灌溉功能；所述周期结构的减振效果采用基于流固耦合的声子晶体理论进行计算，采用正方形晶格，通过在周期结构单元的边界施加周期性边界条件，利用Bloch理论，扫略正方形晶格的第一简约布里渊区，求解周期结构单元的带隙，频率落在带隙范围内的振动能得到极大抑制，进而实现周期结构的减振功能，所述周期结构通过合理设计，可以使振动频率在400Hz-1000Hz的振动得到极大抑制，能使频率在100Hz以内的振动得到一定抑制。

优选地，所述的方形周期结构由标准结构单元组成，所述标准结构单元由一端开口的正方形筒体结构和盖板组成，所述正方形筒体结构具有交换水孔，所述相邻的正方形筒体结构之间通过交换水孔相互连接形成空间连通的周期结构；所述盖板为正方形且所述盖板中部设置进出水孔，所述盖板的底面具有凸起栅格结构，所述的凸起栅格结构与所述正方形筒体结构的开口相互盖合；对于外围的正方形筒体结构并且与其他正方形筒体结构不相邻的侧面上是封闭的。

优选地，为保证组合结构的整体性，所述相邻的正方形筒体结构之间通过水孔接头穿过交换水孔进行连接或通过螺栓穿过预留孔进行连接，所述预留孔为交换水孔或其他螺栓孔。