[发明专利]考虑地下结构与高架桥合建结构减震层的结构获取方法

说明书

本发明公开了一种考虑地下结构与高架桥合建结构减震层的结构获取方法，属于建筑结构减震技术领域，包括：获取设置减震层的地下结构与高架桥合建结构参数；获取结构配筋计算参数；获取虚拟钢筋混凝土的弹性模量；根据虚拟钢筋混凝土结构刚度获取实际钢筋混凝土结构厚度；根据实际钢筋混凝土结构厚度获取实际钢筋混凝土结构的配筋面积。本申请中的考虑地下结构与高架桥合建结构减震层的结构获取方法，基于材料面积等效原则和结构抗弯刚度等效原则，通过虚拟钢筋混凝土结构受力分析推算实际钢筋混凝土结构层的尺寸和配筋，其充分考虑减震层的有效利用，优化结构设计，大大降低钢筋和混凝土用量，节约了工程投资。

技术领域

本发明属于建筑结构减震技术领域，具体涉及考虑地下结构与高架桥合建结构减震层的结构获取方法。

背景技术

在一些旧城区的改造地段，为了缓解城市交通日趋紧张的局面以及节约城市建筑空间，地下结构和高架桥合建结构也被越来越多的城市采用。

现有的地下结构与高架桥采用刚节点的连接方式，导致其竖向跨度较大，其水平抗震能力较弱，在发生地震时，容易发生上部桥梁整体垮塌并导致地下结构破坏的问题。

针对现有地下结构与高架桥刚性连接方式导致水平抗震能力弱的问题，采用泡沫混凝土减震层结构来提高合建结构抗震性能是一种较为经济实用的方法。但是在泡沫混凝土减震层结构设计时，一般需要建立复杂的分析模型来考虑减震层的影响，耗时耗力。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种考虑地下结构与高架桥合建结构减震层的结构获取方法，用以解决现有泡沫混凝土减震层结构设计繁琐且耗时耗力的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种考虑地下结构与高架桥合建结构减震层结构获取方法，所述减震层结构包括钢筋混凝土层和减震层，包括如下步骤：

S1、根据设置减震层的地下结构与高架桥合建结构参数获取结构配筋计算参数；

S2、将不包括减震层的钢筋混凝土层模拟为虚拟钢筋混凝土结构，获取虚拟钢筋混凝土结构的弹性模量；

S3、获取虚拟钢筋混凝土结构刚度，根据虚拟钢筋混凝土结构刚度获取实际钢筋混凝土结构厚度；

S4、根据实际钢筋混凝土结构厚度获取实际钢筋混凝土结构的配筋面积。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中设置减震层的地下结构与高架桥合建结构参数包括：减震层弹性模量、钢筋的弹性模量、结构计算宽度和减震层结构厚度。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中获取的结构配筋计算参数包括：虚拟钢筋混凝土厚度、虚拟钢筋混凝土结构断面配筋率。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中虚拟钢筋混凝土结构的弹性模量通过混凝土弹性模量、虚拟钢筋混凝土结构断面配筋率和钢筋的弹性模量获得。

作为本发明的进一步改进，虚拟钢筋混凝土结构的弹性模量的计算方式为：

E₁＝E₀+ρ'×E_g (公式1)

其中，E₁为虚拟钢筋混凝土的弹性模量；E₀为选用的混凝土弹性模量；E_g为钢筋弹性模量；ρ'为虚拟结构断面配筋率。

作为本发明的进一步改进，虚拟结构断面配筋面积通过下述公式变换获得：

其中，S'_g为虚拟结构断面配筋面积，S_c'为虚拟结构断面面积，a为结构计算宽度，h₁为虚拟钢筋混凝土结构厚度。