[发明专利]一种地铁上盖建筑物振震一体化控制结构及设计方法

权利要求书

1.一种地铁上盖建筑物振震一体化控制结构的减振和抗震设计方法，其特征在于：步骤如下：

(1)将建筑物和隔振层作为整体结构建模，计算整体结构各阶振型的基本频率和振型质量参与系数；

(2)对整体结构施加静力荷载，进行重力作用静力计算，计算各支点的支反力，依据支反力初选钢质弹簧减振器；

(3)进行初步隔振分析和设计，通过整体结构模态计算，反复比较调整竖向刚度，确保整体结构整体振型质量参与系数最大化，满足振动容许值和舒适度容许值；

(4)进行罕遇地震验算，施加粘滞阻尼器，以满足隔振层变形协调；

(5)对初步设计的钢质弹簧减振器和粘滞阻尼器分别进行定型分组刚度优化，二次振动控制验算和抗震设防验算，使得整体结构满足减振和抗震综合要求；

(6)进行整体结构的细化；

其中，所述一体化控制结构包括建筑地基、建筑物基础、建筑物基础与建筑地基之间的隔振层，所述隔振层包括钢质弹簧减振器和粘滞阻尼器，所述钢质弹簧减振器设置在建筑物主体结构柱下方对应的位置，所述粘滞阻尼器连接在建筑物基础与建筑物周围的建筑地基之间。

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：所述步骤(1)的整体结构建模采用振动控制FE有限元建模。

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：所述步骤(2)的静力荷载为恒荷载和0.5活荷载之和，所述钢质弹簧减振器的初选包括减振器承载力和数量的选择，将各支点支反力除以竖向最大变形得到各支点竖向弹簧刚度，从而初步确定各支点钢质弹簧得数量，进而确定所需的减振器承载力和减振器数量。

4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：所述步骤(3)，通过整体结构模态计算，反复比较调整竖向刚度，确保整体结构整体振型质量参与系数最大化，满足振动容许值和舒适度容许值。

5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：所述步骤(4)，通过地震反应谱分析，验算整体结构在罕遇地震作用下是否满足要求，如不满足要求，施加粘滞阻尼器，保证整体结构顶部最大变形值、层间位移角、钢质弹簧减振器侧向变形同时满足要求。

6.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：所述步骤(5)，根据设计需要，结合钢质弹簧减振器的产品规格性能，对初步计算的钢质弹簧减振器和粘滞阻尼器分别进行分组分类优化，确定参数，进行二次振动控制验算和抗震设防验算。

7.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：所述步骤(6)的整体结构的细化包括确定粘滞阻尼器的布置，所述粘滞阻尼器的布置原则是：分析整体结构侧向变形最大的弹簧支座，将粘滞阻尼器布置在结构侧向变形最大的弹簧支座处，将粘滞阻尼器沿建筑物周边进行横向和纵向的双向布置，提高整体结构在地震作用下的抗扭能力。

8.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：在建筑物地下部分的建筑物外墙侧面设置隔振缝，在隔振缝内填塞聚苯类材料，增强阻尼特性，起到侧向耗能减振作用。

9.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于：所述钢质弹簧减振器为多个，所述粘滞阻尼器为多个。