抗震設計專審報告模板

1、某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告消能減震部分O-X年十二月四日、結構設計及計算分析-1-1.1 結構設計計算分析-1-1.1.1 結構計算模型及計算內容-1-6.1.2計算分析的主要參數(shù)取值-1-1.2結構計算分析結果-1-1.2.1 結構模型及其動力特性-1-1.2.2 位移分析-2-1.2.3 剪力和剪重比分析(CQC)-2-1.2.4 樓層承載力對比(SATWE)-3-1.2.5 剛度分布及剛度比(CQC)-3-1.2.6 結構總質量-4-、減震設計方法-4-2.1 消能部件-4-2.1.1 消能部件設置原則-4-2.1.2 消能部件在地震分析中的模擬-4-7.2

2、大震彈塑性分析非線性-5-2. 3屈曲約束支撐設計-5-2.4設防地震和罕遇地震下結構動力彈塑性分析62.4.1 計算分析用地震波62.4.2 地震分析過程22.4.3 動力彈塑性分析結果及分析21)基本頻率分析22.4.4 屈曲約束支撐與主體結構連接構造圖72.4.5 結論8某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告一、結構設計及計算分析1.1 結構設計計算分析1.1.1 結構計算模型及計算內容為確保本工程抗震設計的合理、安全可靠，抗震計算采用了多種軟件、模型進行整體分析。SATWE和ETABS進行整體計算分析，計算內容見下表。結構計算模型及計算內容計算程序主要計算內容SATWE反應譜分析一ETABS9.

3、7.4反應譜分析動力時程分析6.1.2計算分析的主要參數(shù)取值多遇地震作用（規(guī)范反應譜）的CQC組合。根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-201O第5.1.1條的條文，考慮偶然偏心控制位移比；混凝土結構阻尼5%。計算分析的主要參數(shù)取值建筑抗震設防類別內類建筑結構安全等級二級結構重要性系數(shù)1.0抗震設防烈度8度0.2g結構設計使用年限50年地基基礎設計等級丙級地展修響系數(shù)取大值小震0.16,中震0.45,大震0.90建筑場地類別田類場地特征周期0.45s結構阻尼比小震0.05某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告抗震等級一級周期折減系數(shù)0.75活荷載不利分布/、考慮5%偶然偏心僅位移比計算時考慮雙向地震作

4、用/、考慮大跨度構件，豎向地震/、考慮施工模擬加載施工模擬11.2結構計算分析結果1.2.1 結構模型及其動力特性分別利用PKPM和ETABS軟件建立結構模型。小震分析PKPMK列計算軟件在保證結構整體剛度及動力特性前提下，采用普通鋼支撐方式對屈曲約束支撐進行模擬。小震分析ETAB繇列計算軟件小震分析采用ETAB劭析軟件，在分析中利用多段線性塑性連接單元模擬屈曲約束支撐，其非線性力-變形關系如下：f=rkd（1-r）Fyz其中k為彈性彈簧常數(shù)，F(xiàn)y為屈服力，r為指定的屈服后剛度對彈性剛度k的比值，z為一個內部滯回變量。此變量范圍為z41,其屈服面由z=1代表。力d(i.zn)(dz0)一1(d

5、z<0)某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告層）。ETABS:X向最大層間位移角為1/564（5層）；Y向最大層間位移角為1/566（4層）。均滿足建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2010）第5.5.1條規(guī)定的框架結構最大位移角1/550的限值。在程序中分別設定Fy、k、以及n即可。SATWE三維模型ETABS三維模型結構模型的計算振型數(shù)：SATWE18個，ETABS20個，SATWE真型的有效質量系數(shù)為X向100%,Y向100%。ETAB戮型的有效質量系數(shù)為X向99.9%,Y向100%,滿足規(guī)范不小于90%的要求。SATWE模型第一扭轉周期與第一平動周期之比0.90,ETABS真型第一扭轉周

6、期與第一平動周期之比0.90,滿足規(guī)范要求。兩軟件計算結果十分接近，小震時各樓層最大位移角如下表:層號軟件SATWEETABSXYXY61/818.1/851.1/7531/81151/608.1/625.1/5641/60141/602.1/584.1/5931/56631/617.1/6371/6221/63221/29691/99991/37051/999911/9999.1/9999.1/99991/99991.2.3剪力和剪重比分析（CQC）下表為SATWE和ETABS計算出的結構各層在小震下的樓層剪力和剪重比，計算結果十分接近，都滿足建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2010）第5

7、.2.5條的規(guī)定。層號SATWEETABS樓層剪力（kN）男重比樓層剪力（kN）男重比X向Y向X向Y向X向Y向X向Y向612860.1012276.0817.3%16.51%131301243020.00%17.03%523266.2322379.3714.8%14.25%239202290015.40%14.74%428997.3428197.7712.86%12.51%298602889013.37%12.94%333291.7732207.3611.04%10.68%342103278011.44%10.96%235001.6333459.828.74%8.36%35850380809.

8、03%9.60%135755.4834117.887.69%7.34%36014384617.82%8.35%兩個軟件計算結果十分接近，前三個振型周期如下表:振型SATWEETABS周期周期10.820.8120.810.80530.740.731.2.2位移分析在地震作用時，SATWE:X向最大層間位移角為1/602（4層）；Y向最大層間位移角為1/584（4某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告TX向r-Y向層號X向樓層承載力本層與層承載力之比（大于80%）Y向樓層承載力本層與層承載力之比（大于80%）65.34E+041.04.58E+041.057.59E+041.426.23E+041.364

9、7.79E+041.037.71E+041.2438.66E+041.118.65E+041.12載力無突變。1.2.5剛度分布及剛度比（CQC）satire-vOCM)00000.00%5但10.0(15.00%20.001.2.4樓層承載力對比（SATWE）0o.m10.0跳20.0聯(lián)3100%etabf-男重比卜表為SATWE計算出的結構各層樓層承載力比，根據(jù)抗規(guī)”3.4.3勺規(guī)定，本結構各樓層承層號SATWE剛度(kN/m)本層與層70%或上三層均值80%比值的較小值X向Y向X向Y向34.62E+064.20E+061.5641.57144.22E+063.82E+061.91.643

10、753.17E+063.32E+061.391.46463.26E+063.24E+0611下表為SATWE計算出的結構各層剛度分布及剛度比，計算結果十分接近。根據(jù)抗規(guī)”3.4.3的規(guī)定，本結構中沒有薄弱層，無側向剛度不規(guī)則現(xiàn)象。某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告本層與上一層70%或上三層均值80%比值的較小值二、減震設計方法2.1 消能部件2.1.1 消能部件設置原則耗能支撐需設置在集中變形處，如附加于結構周邊（沿全高或重點部位設置）、替換結構體系交接處連接構件、形成新型結構體系（框架-耗能支撐體系）。消能部件可根據(jù)需要沿結構的兩個主軸方向分別布置，并有利于提高整個結構的消能減震能力，形成均勻合理

11、的受力體系。2.1.2 消能部件在地震分析中的模擬大震分析采用ETAB®析軟件，屈曲約束支撐在分析中可利用WEN1型單元，Bonc-Wen模樓層剛度比曲線1.2.6結構總質量各假眼睛掘各樓層質量分布比例型具有表達式簡單的優(yōu)點，其非線性力-變形關系如下:f=rkd(1-r)FyzSATWEETABSSATWE/ETABS結構總質量（t）4649146080100.89%SATWE®型質量為46491ton,ETABS勺模型質量為46080ton。通過又t比，SATWE®型與ETABS模型質量比例為100.89%,兩者接近。各層質量分布均勻，無明顯突變或不利布置，如上

12、圖所示。其中k為彈性彈簧常數(shù)，F(xiàn)y為屈服力，r為指定的屈服后剛度對彈性剛度k的比值，z為一個內部滯回變量。此變量范圍為zW1,其屈服面由|Z=1代表。z=5d(1-zn)(dz0)d(dz<0)在程序中分別設定Fy、k、以及n即可。典型wen模型滯回模型見錯誤！未找到引用源。在ETABS真型中參數(shù)設置如下:F(kN)D(mm)某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告屈曲約束支撐參數(shù)7.2大震彈塑性分析非線性大震分析中考慮了幾何非線性、材料非線性和施工過程中非線性行為，耗能連梁單元采用前文所述的非線性單元，該單元可準確模擬耗能連梁在整個地震過程中的非線性行為以及其對整體結構的阻尼貢獻，因此本階段無需進

13、行等效阻尼比簡化。在本結構的彈塑性分析過程中，以下非線性因素得到考慮：幾何非線性：結構的平衡方程建立在結構變形后的幾何狀態(tài)上，"-?”效應，非線性屈曲效應，大變形效應等都得到全面考慮；阻尼器單元非線性模擬：采用非線性單元模擬，設置和阻尼器單元相同的屈服力、彈性剛度、屈服剛度及屈服位移。2.3屈曲約束支撐設計2.3.1屈曲約束支撐的布置結合建筑功能及布置，在本工程結構中每層均勻上下層連續(xù)布置，平面布置在X向、Y向分別設置屈曲約束支撐（如下圖所示）某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告阻尼器用芯材參數(shù)2.3.2變剛度屈曲約束支撐芯材JY-SD型屈曲約束支撐芯材采用Q235型，翼緣板、加勁肋及約束機

14、制采用Q345tf料，具體材料參數(shù)如下：支撐布置示意圖牌號屈服強度MPa拉伸強度MPa伸長率%0c沖擊功KV2J屈強比ReL/Rm使用位置說明235235±25350±50>25>27<0.8芯材345345±25>470>25>27<0.8節(jié)點板材2.4設防地震和罕遇地震下結構動力彈塑性分析1irre(seocrEi)2.4.1計算分析用地震波地震的發(fā)生是概率事件，為了能夠對結構抗震能力進行合理的估計，在進行結構動力分析時，應選擇合適的地震波輸入。按建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2010）5.1.2的要求，即“所選每

15、條地震記錄時程曲線計算所得結構底部剪力不應小于振型分解反應譜法計算結果的65%多條時程曲線計算所得結構底部剪力的平均值不應小于振型分解反應譜法計算結果的80%的要求，本報告選取了二向三組地震波時程（1組人工波，2組天然波），各組地震記錄波波形及其頻譜分析（5%!尼比）如下圖所示，所選三條波均滿足規(guī)范要求。本次計算采用2+1條地震動，即兩條天然地震動記錄和一條人工擬合地震動記錄輸入法（即X、Y方向依次作為主次方向）作為本次動力彈塑性分析的輸入，其中主次方向輸入峰值比為1:0.85（主方向：次方向），同時根據(jù)規(guī)范，主方向波峰值取為200gal（中震）、400gal（大震）,某醫(yī)院B1樓抗震專項審查

16、報告203040Tn«（36corri）9060203040SOSOFrrefseccnc!）aXJ電ISD0。1234567天然波1lirreCaecord)輸入地震波波形及譜分析某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告2.4.2地震分析過程進行本結構動力彈塑性分析的基本步驟如下:1）根據(jù)彈性設計模型，經細分網格并輸入配筋信息后采用ETABS程序；2）考慮結構施工過程，進行結構重力加載分析，形成結構初始內力和變形狀態(tài)；3）計算結構自振特性以及其它基本信息，并與原始結構設計模型進行對比校核，保證彈塑性分析結構模型與原模型一致；4）輸入地震記錄，進行結構大震作用下的動力響應分析。2.4.3動力彈塑

17、性分析結果及分析1）基本頻率分析結構基本自震特性如下表及下圖所示ModePeriodModePeriod10.98796110.1366620.9851120.1350230.88877130.1297640.33039140.1262850.31848150.1215360.297211610.1131170.19497170.10680.18765180.0365390.1689190.03302100.15072200.03152結構自震特性第一模態(tài)T1=0.988s（X方向一階平動）第二模態(tài)T2=0.985s（Y方向一階平動）某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告2）結構最大層間位移角響應-HR

18、B2-YACC-YCB5001-2010HJQv響跳砥褊第三模態(tài)T3=0.889s（一階扭轉）0.0050.010,0150.020,025餉跳部1位移角X向最大層間位移角為在天然波二作用下四層1/69,Y向最大層間位移角在天然波二作用下在四層1/73,兩方向最大樓層位移角均滿足規(guī)范限值不大于1/50限值要求且具有一定安全儲備。3）基底剪力響應下表給出了結構基底剪力峰值及其剪重比統(tǒng)計結果。各工況輸入下，結構地震反應剪重比約為0.180.22。地震波輸入X向地震波輸入Y向Vx(kN)更重比Vy(kN)男重比X向條天然波主向89173.120.30丫向條天然波主向88186.970.30X向第二條

19、天然波主向139878.110.47Y向第二條天然波主向138209.90.46X向人工波主向110672.000.37PY向人工波主向108153.70.36包絡值139878.110.47包絡值138209.90.46罕遇地震時程分析底部剪力對比下圖分別給出了X和Y方向地震波輸入下結構的層剪力及傾覆彎矩的分布示意圖某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告+TW-X*TEB2-XA：X晌層間剪力響傾覆彎矩+TRB1-?*邯2-¥ACC-Y眼丫向層剪力樓層層剪力包絡圖2洞傾覆彎矩樓層傾覆彎矩包絡圖某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告4）阻尼器的非線性響應圖7.3-4屈曲約束支撐選用位置示意B33-F4B

20、31-F3圖7.3-5耗能連梁選用位置B27-F5某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告Time屈曲約束支撐時程反應曲線第3層TRB26大震滯回曲線阻尼墻耗能占總輸入能量比例（約30%）|pip|iiii|iiii|iiiiii|iiii|hi4Ii|IiI|*12.0aooo4.oao12.016.020024.0建相4.304.0013.2012.4011.6010.8010.00Q叫-1.60T-2.401第3層TRB26大震滯回曲線某醫(yī)院B1樓抗震專項審查報告第5層TRB26大震滯回曲線第4層TRB2認震滯回曲線.質LLinlL3340013.3012.4011601a0.8010.001OL0

21、O1-1.601-2.401-3.2C1大震下耗能支撐滯回耗能從屈曲約束支撐滯回曲線可以看出，大震時阻尼器明顯屈服，耗能性能顯著，可以很好的給主體結構提供附加阻尼。從屈曲約束支撐滯回曲線可知，屈曲約束支撐變形在結構中下部較大，即在結構層間變形大處屈曲約束支撐的工作效率高，在結構頂部層間位移較小處屈曲約束支撐屈服耗能變形小程度較輕。罕遇地震下屈曲約束支撐最大變形量為32mm屈曲約束支撐最大變形能力大于有足夠的安全儲備。60mm,其具IIIii|i|II11II11|IIII|IIII|IIIkiiIiiIii|IIII|II11|d11I|30.0-24.0-13.0-12.0-6.00.06.012Q11024.C第4層TRB2認震滯回曲線2.4.4屈曲約束支撐與主體結構連接構造圖根據(jù)本項目特點及構造方式，建議采用下述方式進行連接，采用該