[发明专利]一种长联无缝桥建合一高架车站结构

说明书

一种长联无缝桥建合一高架车站结构，以降低结构超静定次数，释放温度及收缩、徐变次内力，大幅度降低车站工程建设及维护费用。包括车站上部结构和沿线路方向间隔设置的墩柱、承台。墩柱包括柔性连接墩柱、刚性连接墩柱。柔性连接墩柱设置在车站上部结构的两纵向端部，其上端、下端通过混凝土铰分别与车站上部结构、对应的承台形成柔性连接，车站上部结构和承台与柔性连接墩柱之间可产生纵向转角，将上部传递而来的纵向弯矩通过纵向转角释放，仅竖向分力由混凝土铰传递至柔性连接墩柱或承台。刚性连接墩柱设置在两侧柔性连接墩柱之间，其上端、下端分别与车站上部结构、对应的承台固结为一体，车站上部结构所产生的纵向力通过各刚性连接墩柱分担。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通桥梁工程、结构工程，特别涉及一种适用于长联刚性高架车站结构的混凝土铰，可用于城市轨道交通大型桥建合一高架车站以及其他类似建筑物的结构设计中。

背景技术

近年来，我国轨道交通建设事业取得飞速发展，一大批设计新颖、技术复杂和施工难度大的高架线路相继建成。其中，高架车站结构在轨道交通中具有独特性与代表性。“建-桥”合一高架车站由于设计施工方便，经济适用，乘客体验佳等优点，逐渐成为高架车站的首选设计。然而，“建-桥”合一高架车由于其结构复杂、超静定次数多的特性，存在着温度及收缩徐变影响大的问题。

目前，从结构角度解决的主要方法有如下设置伸缩缝、增加墩高这两种主要方式：

一、设置伸缩缝。在车站纵向长联结构上预留一定长度的间隙，在浇筑楼板时埋入伸缩缝装置，以此缩短桥梁联长，极大地减小了温度和收缩徐变的影响。该形式在近年来城市轨道交通高架车站中被广泛运用，但存在两方面的缺陷，一是破坏了车站结构的整体性，二是伸缩缝易老化，存在漏水、沉陷等风险，后期更换养护均比较困难，严重时会影响车站运营。

二、增加墩高。该方法是通过增大车站墩柱高度的方式减小纵向刚度，增加桥墩顶部位移以释放结构应力，该方法在部分无缝车站中有所使用，但缺点在于该方法将会使线路抬高，由于车站长，墩柱过高会影响正常使用，使各项工程量同步增加，工程设备投入加大，造成工程的浪费。

综上，现有方法都存在一定的局限性，给施工、运营带来了很大的不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种长联无缝桥建合一高架车站结构，在不设伸缩缝、不增加墩高的前提下，通过有效的构造措施，降低结构超静定次数，释放温度及收缩、徐变次内力，同时降低设计、施工和维护难度，从而大幅度降低车站工程建设及维护费用。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下：

本发明一种长联无缝桥建合一高架车站结构，包括车站上部结构和沿线路方向间隔设置的墩柱、承台，各墩柱的上端、下端分别与车站上部结构、对应的承台连接，其特征是：所述墩柱包括柔性连接墩柱、刚性连接墩柱；所述柔性连接墩柱设置在车站上部结构的两纵向端部，其上端、下端通过混凝土铰分别与车站上部结构、对应的承台形成柔性连接，车站上部结构和承台与柔性连接墩柱之间可产生纵向转角，将上部传递而来的纵向弯矩通过纵向转角释放，仅竖向分力由混凝土铰传递至柔性连接墩柱或承台；所述刚性连接墩柱设置在两侧柔性连接墩柱之间，其上端、下端分别与车站上部结构、对应的承台固结为一体，车站上部结构所产生的纵向力通过各刚性连接墩柱分担。

在相邻的柔性连接墩柱、刚性连接墩柱之间设置半刚性过渡墩柱，该过渡墩柱的上端通过混凝土铰与车站上部结构形成柔性连接，下端则与对应的承台固结为一体。

本发明的有益效果主要体现在如下方面：

一、通过设置简单易施工的混凝土铰，有效的将车站上部由于温度和大体量混凝土收缩徐变所产生的次内力释放，以此减少车站端部墩柱及基础所受纵向弯矩，将车站纵向作用力主要有中间墩柱承担，所有墩柱均以承担竖向力为主。因此，在不需要额外增设伸缩缝，加大线路高程的情况下等其他装置的情况下，结构就能满足规范需求；