(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210983328.4 (22)申请日 2022.08.16 (71)申请人 上海路博减 振科技股份有限公司 地址 200000 上海市奉贤区航谊路8号6幢B 楼4层B4- 01# (72)发明人 欧阳郁汀 　黄殿凯　林勇　吴磊　 吴国荣　 (74)专利代理 机构 北京维正专利代理有限公司 11508 专利代理师 邵郑军 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) E02D 29/045(2006.01) E02D 31/08(2006.01) (54)发明名称 一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振设计 方法及其结构 (57)摘要 本申请涉及一种地铁上盖建筑的防摇摆竖 向隔振设计方法， 包括： 确定由轨道交通运行产 生的振动波激励； 建立未隔振建筑物的有限元模 型， 根据竖向隔振频率fi,v设计竖向隔振结构的 竖向刚度参数Ki,v， 建立建筑物和竖向隔振结构 的整体有限元模 型； 将地下室结构基础处测量得 到的振动波作为输入， 对整体有限元模型进行轨 道交通运行振动时程分析， 计算隔振后竖向隔振 结构的响应， 分析建筑物楼板响应的1/3倍频程， 判断采用竖向隔振结构后建筑物是否满足建筑 物振动与二次辐射噪音限制要求， 若采用上述的 整体有限元模型设计出来的竖向隔振结构使得 建筑物不满足建筑物振动与二次辐射噪音 限值 要求， 则重复上述步骤对竖向隔振 结构进行重新 设计。 权利要求书2页 说明书8页 附图8页 CN 115270274 A 2022.11.01 CN 115270274 A 1.一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振设计方法， 其特 征在于： 包括： 确定由轨道交通运行产生的振动波激励； 根据建筑物与隧道的空间相对位置， 确定在 地下室结构 基础的测点位置和测点数量， 测量隧道内轨道运行状态下各个测点的加速度相 应， 基于拉普拉斯变换 通过分析各测点的加速度相应对应的1/3倍 频程， 得到地下室结构基础位置处激励的频谱； 建立未隔振建筑物的有限元模型， 基于利兹法KΦ＝MΦΩ2计算未隔振建筑物上结构的 各阶频率和振型参与系数， 确定需要布置竖向隔振结构(12)节点的数量和位置， 对未隔振 建筑物上结构施加静力载荷， 确定在静力作用下， 待布置竖向隔振结构(12)的节点位置处 的竖向反力； 确定地下室结构基础位置处激励的卓越频率fdom； 确定建筑物的竖向自振频率fs,n； 根 据卓越频率fdom和竖向自振 频率fs,n确定建筑物的竖向隔振 频率fi,v； 根据竖向隔振 频率fi,v 设计竖向隔振结构的竖向刚度参数Ki,v， 建立建筑物和竖向隔振结构的整体 有限元模型； 将地下室结构基础处测量得到的振动波作为输入， 对整体有限元模型进行轨道 交通运 行振动时程分析， 基于直接积分法计算隔振后竖向隔振结构(12)的响应， 分析建筑物楼板 响应的1/3倍频程， 对比楼板响应的1/3倍频程与城市环境振动标准、 城市轨道交通引起建 筑物振动与二次辐 射噪声限值及其测 量方法标准和住宅建筑室内振动限值及其测 量方法 标准等给出的振动限值差异， 判断采用竖向隔振 结构(12)后建筑物是否满足建筑物振动与 二次辐射噪音限制要求， 当楼板响应的1/3倍频程小于规范限值要求时， 即满足规范要求， 若采用上述的整体有限元模型设计出来的竖向隔振结构(12)使得建筑物不满足建筑物振 动与二次辐射噪音限值要求， 则重复上述 步骤对竖向隔振结构(12)进行重新设计。 2.根据权利要求1所述的一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振设计方法， 其特征在于： 确定在静力作用下， 待布置竖向隔振结构(12)的节点位置处的竖向反力 之后， 确定需要布 置防摇摆结构(13)节点的数量和位置， 对未隔振建筑物上结构施加地震作用， 确定在地震 作用下， 待布置防摇摆结构(13 )的节点位置处的水平反力和水平位移， 确定防摇摆结构 (13)沿水平方向的刚度； 在建立建筑物和竖向隔振结构(12)的整体有限元模型时， 同时建 立建筑物、 竖向隔振结构(12)和防摇摆结构(13)的整体有限元模型。 3.根据权利要求2所述的一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振设计方法， 其特征在于： 若采用设计出来的整体有限元模型使得建筑物满足建筑物振动与二次辐 射噪音限值要求 之后： 对满足要求的整体有限元模型进行罕遇地震时程分析， 对建筑物地下室(11)、 竖向隔 振结构(12)和防摇摆结构(13)进行抗震设计和验算； 根据设计要求， 确定竖向隔振结构(12)和防摇摆结构(13)的初步规格和性能， 对竖向 隔振结构(12)和防摇 摆支座进行优化选型， 验算优选后整个 建筑物在轨道交通运行作用下 的室内振动与噪音， 验算优选后隔振建筑在罕遇地震作用下的抗震性能。 4.根据权利要求3所述的一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振设计方法， 其特征在于： 利用振动台试验技术反演 轨道交通运行产生的振动波激励， 实现对竖向隔振支 座隔振性能权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270274 A 2的验证。 5.一种根据权利要求2 ‑4任意一项所述的地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振设计方法设 计出来的地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振结构， 其特征在于： 包括待隔振建筑物(1)、 建筑 物地下室(11)、 竖向隔振结构(12)和防摇摆 结构(13)， 所述待隔振建筑物(1)和建筑物 地下 室(11)通过竖向隔振结构(12)和防摇摆结构(13)连接 。 6.根据权利要求5所述的一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振结构， 其特征在于： 所述 待隔振建筑物(1)和建筑物地下室(11)均包括竖向承载件(14)， 所述建筑物地下室(11)还 包括横向承载件(141)， 沿着俯视待隔振建筑物(1)的方向将待隔振建筑物(1)投影至建筑 物地下室(11)的区域设置为投影区域， 所述待隔振建筑物(1)的竖向承载件(14)和建筑物 地下室(11)的竖向承载件(14)之间且位于投影区域的四角、 四条边的中点以及中心 位置处 均设置有所述竖向隔振结构(12)， 所述待隔振建筑物(1)的竖向承载件(14)和建筑物地下 室(11)的横向承载件(14 1)之间且位于投影区域四条边的中点所在的位置处均设置有 单个 的防摇摆结构(13)， 所述待隔振建筑物(1)的竖向承载件(14)和建筑物地下室(11)的横向 承载件(141)之间且位于投影区域的四角所在的位置处均设置有两个防摇摆结构(13)。 7.根据权利要求5或6所述的一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振结构， 其特征在于： 所述竖向隔振 结构(12)包括支座下盖板(121)、 支座上盖板(122)和竖向弹性支座(123)， 所 述支座下盖板(121)上设置有用于将支座下盖板(121)固定至建筑物地下室(11)的竖向承 载件(14)上的第一固定件， 所述支座上盖板(122)上设置有用于将支座上盖板(122)固定至 待隔振建筑物(1)的竖向承载件(14)上的第二固定件， 所述竖向弹性支座(123)固定设置在 支座下盖 板(121)和支座上盖 板(122)之间。 8.根据权利要求7所述的一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振结构， 其特征在于： 所述 防摇摆结构(13)包括外侧盖板(131)、 内侧盖板(132)和横向弹性支座(133)， 所述外侧盖板 (131)上设置有用于将外侧盖板(131)固定至建筑物 地下室(11)的横向承 载件(141)上的第 三固定件， 所述内侧盖板(132)上设置有用于将内侧盖板(132)固定至待隔振建筑物(1)的 竖向承载件(14)上的第四固定件， 所述横向弹性支座(133)固定设置在外侧盖板(131)和内 侧盖板(132)之间。 9.根据权利要求8所述的一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振结构， 其特征在于： 所述 投影区域四角位置处的支 座上盖板(122)朝向两侧内侧盖板(132)所在的位置延伸设置， 所 述投影区域四角位置处的两侧所述防摇 摆结构(13)的内侧盖板(132)均固定设置在所述支 座上盖板(122)上， 所述投影区域四条边中点的支座上盖板(122)朝向内侧盖板(132)所在 的位置延伸设置， 所述投影区域四条边中点的所述防摇摆结构(13)的内侧盖板(132)均固 定设置在所述支座上盖 板(122)上。 10.根据权利要求8所述的一种地铁上盖建筑的防摇摆竖向隔振结构， 其特征在于： 所 述建筑物 地下室(11)还包括位于投影区域外的楼板和位于投影区域内的楼板， 所述投影区 域内的楼板与投影区域外的楼板之间留有抗震缝(17)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270274 A 3