隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計方法22

隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計方法匯報：目錄1.方案選擇2.動力分析及計算3.隔震上部結(jié)構(gòu)設(shè)計4.隔震層設(shè)計5.隔震下部結(jié)構(gòu)設(shè)計6.基礎(chǔ)及地基設(shè)計7.隔震構(gòu)造措施

1.方案選擇2.動力分析及計算匯報：XXX 學號：XXXXXXXX

隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計流程方案選定動力分析計算上部結(jié)構(gòu)設(shè)計隔震層設(shè)計下部結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)和地基從建筑功能、場地條件、經(jīng)濟性等方面，選擇是否采用隔震，并初步確定隔震結(jié)構(gòu)的方案。設(shè)定上部結(jié)構(gòu)和隔震層參數(shù)，取計算模型，進行動力分析，驗證以上方案是否滿足預(yù)期的設(shè)計要求，不滿足，則調(diào)整上部結(jié)構(gòu)或隔震層參數(shù)，重新計算。按傳統(tǒng)抗震的設(shè)計方法分析計算上部結(jié)構(gòu)，但水平地震作用取隔震后的數(shù)值，且部分抗震構(gòu)造也相應(yīng)變化。隔震裝置在罕遇地震下的驗算，隔震裝置與上下結(jié)構(gòu)之間的連接分析及設(shè)計，建筑構(gòu)造處理等。按傳統(tǒng)抗震的設(shè)計方法分析計算下部結(jié)構(gòu)。按傳統(tǒng)抗震的設(shè)計方法分析計算基礎(chǔ)及地基。一、方案選擇1.1適用范圍建筑功能：可用于對抗震安全性和使用功能有較高要求或?qū)ｉT要求的建筑。場地條件：自振周期較小，地基土堅硬。經(jīng)濟型：采用隔震技術(shù)，增加了隔震支座費用、隔震構(gòu)造措施費用，但減小了梁柱斷面，節(jié)約了鋼材和混凝土用量。根據(jù)工程經(jīng)驗，對于高烈度區(qū)，采用隔震技術(shù)經(jīng)濟性十分明顯，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案比較合理，一般能節(jié)約3%～20%。1.2設(shè)防目標按本規(guī)范進行抗震設(shè)計的建筑，其基本的抗震設(shè)防目標是：當遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需進行修理可繼續(xù)使用；當遭受相當于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時，結(jié)構(gòu)的損壞經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用；

當遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑，當采用抗震性能化設(shè)計時，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標。

建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）1.3隔震設(shè)計的一般要求（1）隔震建筑的體型應(yīng)基本規(guī)則，上部建筑重心盡可能與隔震層的剛度中心接近，保證隔震結(jié)構(gòu)地震時不至因太大的扭轉(zhuǎn)而發(fā)生意外的破壞。（2）合理設(shè)置隔震結(jié)構(gòu)的基本周期，避開場地周期和上部結(jié)構(gòu)的周期，有效發(fā)揮隔震技術(shù)的效用。（3）隔震設(shè)計應(yīng)根據(jù)預(yù)期的水平向減震系數(shù)和位移控制要求，選擇適當?shù)母粽鹬ё妥枘崞鳎ㄏ芷鳎?。如果需要，還要設(shè)置抵抗風荷載的部件（如抗風拉桿或抗風銷鍵）。（4）隔震支座應(yīng)進行豎向承載力的驗算和罕遇地震下水平位移的驗算。

1.3隔震設(shè)計的一般要求（5）隔震層以上結(jié)構(gòu)的水平地震作用應(yīng)根據(jù)水平向減震系數(shù)確定?？紤]豎向地震作用時，豎向地震作用標準值8度和9度時分別不應(yīng)小于隔震層以上結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值的20%和40%。（6）隔震層以下結(jié)構(gòu)(包括地下室)的抗震驗算應(yīng)采用罕遇地震下隔震支座底部的豎向力、水平力和彎矩進行設(shè)計。（7）隔震建筑地基基礎(chǔ)的抗震驗算仍應(yīng)按抗震設(shè)防烈度進行。（8）穿過隔震層的設(shè)備配管、配線，應(yīng)采用柔性連接或其他有效措施適應(yīng)隔震層的罕遇地震水平位移。（9）體型復(fù)雜或有特殊要求的結(jié)構(gòu)采用隔震方案時，宜通過模型試驗后確定。

1.4隔震層方案隔震層層高：對于沒有地下室的建筑，需要增加一層作為隔震層，這一層層高不宜太高，一般梁底到地面的凈高不應(yīng)小于600mm，建議不小于800mm。這一要求主要是為了便于日后的隔震層維護和檢修。隔震層位置：基礎(chǔ)隔震，隔震層位于地下室頂部或單獨設(shè)置隔震層；柱頂隔震，隔震層布置在一層柱頂；層間隔震特殊結(jié)構(gòu)如大底盤多塔結(jié)構(gòu)，其柱距較大，為不影響大底盤層的使用功能，可在上部結(jié)構(gòu)與大底盤層之間，專門設(shè)置層高1.5m～2.0m的隔震層。采用隔震技術(shù)，上部結(jié)構(gòu)剪重比依然要滿足本地區(qū)設(shè)防烈度的最小剪重比要求。基底隔震首層隔震層間隔震1.4隔震層方方案隔震層設(shè)設(shè)置在有有耐火要要求的使使用空間間中時，，隔震支支座和其其他部件件應(yīng)根據(jù)據(jù)使用空空間的耐耐火等級級采取相相應(yīng)的防防火措施施。隔震層所所形成的的縫隙可可根據(jù)使使用功能能要求，，采用柔柔性材料料封堵、、填塞。。隔震層宜宜留有便便于觀測測和更換換隔震支支座的空空間。1.5橡膠隔震支座座的選型型與布置置隔震支座座布置：：剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)的隔隔震支座座布置原原則是縱縱橫向承承重墻交交接處、、墻體端端部和墻墻身下。。(2)一個建筑筑物的隔隔震支座座可以放放置在同同一標高高上，也也可以放放置在不不同標高高上。隔隔震支座座放置在在不同標標高上并并不影響響隔震震效果，，但由于于隔震支支座周圍圍須留有有足夠的的變形形空間。。因此，，隔震支支座盡可可能放在在同一標標高。同同一建筑筑物中選選用多多個型號號的隔震震支座時時，一般般保證支支座的頂頂標高相相同。(3)隔震層剛剛度中心心宜與上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的質(zhì)量量中心重重合。(4)隔震支座座的平面面布置宜宜與上部部結(jié)構(gòu)和和下部結(jié)結(jié)構(gòu)中豎豎向受力力構(gòu)件的的平面位位置相對對應(yīng)。1.5橡膠隔震支座座的選型型與布置置1.5橡膠隔震支座座的選型型與布置置(5)同一房屋屋選用多多種規(guī)格格的隔震震支座時時，應(yīng)注注意充分分發(fā)揮每每個隔震震支座的的承載力力和水平平變形能能力。(6)同一支承承處選用用多個隔隔震支座座時，隔隔震支座座之間的的凈距應(yīng)應(yīng)大于安安裝和更更換時所所需的空空間尺寸寸。（7）設(shè)置在在隔震層層的抗風風裝置宜宜對稱、、分散地地布置在在建筑物物的周邊邊。（（8）隔震層在在罕遇地震震下應(yīng)保持持穩(wěn)定，不不宜出現(xiàn)不不可恢復(fù)的的變形。隔震支座布布置：二、動力力分析及計計算2.1動力分析及及計算原結(jié)構(gòu)隔震結(jié)構(gòu)減震系數(shù)罕遇地震結(jié)構(gòu)驗算隔震構(gòu)造及連接滿足地震動隔震層大于假設(shè)值值遠小于假設(shè)設(shè)值滿足布置隔震層層，形成隔隔震結(jié)構(gòu)時程分析，，得到水平平減震系數(shù)數(shù)支座軸力、、剪力、變變形驗算連接細部設(shè)設(shè)計假設(shè)一個減減震系數(shù)進進行上部結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計隔震分析報告形成分析報報告，供其其他部分設(shè)設(shè)計參考不滿足2.2布置隔震層層先按上部荷荷載大小選選擇隔震支支座直徑和和型號；再再按型號選選擇水平向向參數(shù)，進進行動力分分析，驗證證是否滿足足減震目標標。隔震支座的的承載力與與建筑重要要性分類有有關(guān)。上部荷載類類型和大小小要考慮減減震系數(shù)，，建筑物高高寬比。方法：要求：豎向能承擔擔上部的荷荷載；水平平向達到減減震目標2.3輸入地震波波地震波至少少選擇地震震波至少選選擇2條天然波，，1條人工波。。具體波形沒沒有強制要要求，但建建議按通則則的要求選選取比較合合理。地震波的加加速度峰值值應(yīng)按抗震震設(shè)防烈度度對應(yīng)的峰峰值調(diào)整。。當處于發(fā)震震斷層10km以內(nèi)時，輸輸入地震波波應(yīng)考慮近近場影響系系數(shù)，5km以內(nèi)取1.5，5km以外取1.25。2.4動力分析模模型隔震結(jié)構(gòu)計計算簡圖2.5水平向減震震系數(shù)水平向減震震系數(shù)應(yīng)根根據(jù)結(jié)構(gòu)隔隔震與非隔隔震兩種情情況下各層層水平向?qū)訉娱g剪力的的最大比值值，按表層層間剪力的的最大比值值，按表1確定（抗震震規(guī)范確確定（抗震震規(guī)范12.2.5，1款）。結(jié)構(gòu)的層間間剪力代表表了水平地地震作用的的取值和分分布，用隔隔震時結(jié)構(gòu)構(gòu)的層間剪剪力與不隔隔震時結(jié)構(gòu)構(gòu)的層間剪剪力進行比比較，就可可以定量說說明隔震后后上部結(jié)構(gòu)構(gòu)水平地震震作用降低低的情況。。表1層間剪力最最大比值與與水平向減減震系數(shù)的的對應(yīng)關(guān)系系層間剪力最大比值0.530.350.260.18水平向減震系數(shù)0.750.500.380.252.6隔震后的水水平地震影影響系數(shù)最最大值匯報：XXX學號：XXXXXXXX3.隔震上部結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計4.隔震層設(shè)計計5.隔震下部結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計6.基礎(chǔ)及地基基設(shè)計7.隔震構(gòu)造措措施三、上部部結(jié)構(gòu)設(shè)計計3.1上部結(jié)構(gòu)的的截面抗震震驗算應(yīng)符符合下列規(guī)規(guī)定：（1）上部結(jié)結(jié)構(gòu)的截面面抗震驗算算，應(yīng)按規(guī)規(guī)范對非隔隔震結(jié)構(gòu)的的規(guī)定進行行。其中的的水平地震震作用效應(yīng)應(yīng)，可依據(jù)據(jù)水平向減震震系數(shù)確定。（（2）上部結(jié)結(jié)構(gòu)為框架、框架架-抗震墻和抗抗震墻結(jié)構(gòu)構(gòu)時，隔震層層頂部的縱縱、橫梁和和樓板體系系應(yīng)作為上上部結(jié)構(gòu)的的一部分進進行計算。。上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)為砌體結(jié)構(gòu)時，隔震層層頂部各縱縱、橫梁可可按受均布布荷載的單單跨簡支或或多跨連續(xù)續(xù)托墻梁計計算；當按按連續(xù)梁計計算的正彎彎矩小于按按單跨簡支支梁計算的的跨中彎矩矩的0.8倍時，應(yīng)按按0.8倍單跨簡支支梁跨中彎彎矩取值。。當計算出出現(xiàn)負彎矩矩時，應(yīng)進進行雙側(cè)配配筋。對托托墻梁頂砌砌體應(yīng)進行行局部承壓壓驗算，并并在構(gòu)造上上采取適當當加強措施施。3.1上部結(jié)構(gòu)的的截面抗震震驗算應(yīng)符符合下列規(guī)規(guī)定：（3）計算托墻梁的地震組合合彎矩時，，由豎向荷荷載產(chǎn)生的的彎矩可按按下列方法法確定：1）當上部磚磚墻不超過過4層時，墻體體自重及其其承擔的重重力全部計計入；2）當上部磚磚墻超過4層且在跨中中1/2區(qū)段的墻體體僅有一個個洞口時，，墻體自重重及其承擔擔的重力可可僅取4層計入；（4）對砌體結(jié)構(gòu)，在墻體截截面抗震驗驗算時，其其砌體抗震震抗剪強度度的正應(yīng)力力影響系數(shù)數(shù)可按減去去豎向地震震作用效應(yīng)應(yīng)后的平均均壓應(yīng)力取取值。（（5）當房屋屋內(nèi)放置有有特殊要求求的儀器設(shè)設(shè)備而需限限制樓層絕絕對加速度度反應(yīng)時，，樓層加速速度不應(yīng)大大于在罕遇遇地震作用用下樓層的的容許加速速度。3.1上部結(jié)構(gòu)的的截面抗震震驗算應(yīng)符符合下列規(guī)規(guī)定：（6）上部結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗震變形驗驗算應(yīng)按下列要要求進行：：1）對框架架、抗震墻墻和框架-抗震墻結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)進行多多遇地震和和罕遇地震震作用下的的層間位移移驗算；砌砌體房屋可可不進行層層間位移驗驗算。2）在多遇遇地震作用用下，層間間彈性位移移角限值可可按規(guī)范執(zhí)執(zhí)行。3）在罕遇遇地震作用用下，上部部結(jié)構(gòu)的層層間彈塑性性位移角限限值可按規(guī)規(guī)范規(guī)定值值的1/2采用。四、隔震震層設(shè)計4.1隔震支座的的參數(shù)應(yīng)進行豎向向承載力的的計算，在在重力荷載載代表值作作用下的豎豎向壓應(yīng)力力不應(yīng)超過過規(guī)范限制制。對設(shè)防烈度地地震的驗算，應(yīng)應(yīng)取剪切變變形100%的等效剛度度和等效黏黏滯阻尼比比；對罕遇地震驗算，宜采采用剪切變變形250%時的等效剛剛度和等效效黏滯阻尼尼比，當隔隔震支座直直徑較大時時可采用剪剪切變形100%時的等效剛剛度和等效效黏滯阻尼尼比。當采用時程程分析時，，應(yīng)以實驗驗所得滯回回曲線作為為計算依據(jù)據(jù)4.2隔震支座的的水平剪力力隔震支座的的水平剪力力應(yīng)根據(jù)隔隔震層在罕罕遇烈度地地震下的水水平剪力按按各隔震支支座的水平平等效剛度度分配；當當按扭轉(zhuǎn)耦耦聯(lián)計算時時，尚應(yīng)計計及隔震層層的扭轉(zhuǎn)剛剛度。水平等效剛剛度和等效效粘滯阻尼尼比公式：4.3隔震支座的的位移改變地震波波峰值為罕罕遇地震，，先求得隔隔震層位移移。再按照規(guī)則則結(jié)構(gòu)的簡簡化方法，，求得各隔隔震支座的的位移。判斷隔震支支座位移是是否滿足：：隔震支座罕罕遇地震下下的拉應(yīng)力力驗算。隔震層的支支座的設(shè)計計原則是罕罕遇地震下下不破壞，，且不應(yīng)出出現(xiàn)不可恢恢復(fù)的變形形。如果大震位位移不滿足足要求則需需增加鉛芯芯橡膠墊墊的數(shù)量，，重復(fù)上面面步驟.五、下部結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計5.1隔震層下部部結(jié)構(gòu)設(shè)計計隔震層支墩墩、支柱及及相連構(gòu)件件：采用隔隔震結(jié)構(gòu)罕罕遇地震下下隔震支座座底部的承承載力驗算算。隔震層以下下的結(jié)構(gòu)（（包括地下下室和隔震震塔樓下的的底盤）中中直接支承承隔震層以以上結(jié)構(gòu)的的相關(guān)構(gòu)件件，應(yīng)滿足足嵌固的剛剛度比和隔隔震后設(shè)防防地震的抗抗震承載力力要求，并并按罕遇地地震下進行行抗剪承載載力驗算。。目標：保證隔震設(shè)設(shè)計能在罕罕遇地震下下發(fā)揮隔震震效果。5.1隔震層下部部結(jié)構(gòu)設(shè)計計隔震層以下下,地面以上的的結(jié)構(gòu)罕遇地震下下的層間位位移角限值值，較非隔隔震結(jié)構(gòu)提提高了一倍倍六、基礎(chǔ)和地基基設(shè)計6.1隔震層下部部結(jié)構(gòu)設(shè)計計砌體房屋；；地基主要受受力層范圍圍內(nèi)不存在在軟弱粘性性土層（指指7度、8度和9度時，地基基承載力特特征值分別別小于80、100和120kPa的土層）的的下列建筑筑：不超過8層且高度在在25m以下的一般般民用框架架房屋；基礎(chǔ)荷載與與上述民用用建筑框架架相當?shù)亩喽鄬涌蚣軓S廠房。隔震建筑地地基基礎(chǔ)的的抗震驗算算和地基處處理仍應(yīng)按按本地區(qū)抗抗震設(shè)防烈烈度進行，，甲、乙類類建筑的抗抗液化措施施應(yīng)按提高高一個液化化等級確定定，直至全全部消除液液化沉陷。。下列隔震建建筑可不進行天然地基及及基礎(chǔ)的抗抗震承載力力驗算：6.1隔震層下部部結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范規(guī)定可可不進行上上部結(jié)構(gòu)抗抗震驗算的的建筑。需需進行地基基基礎(chǔ)抗震震驗算和地地基處理的的隔震結(jié)構(gòu)構(gòu)，按多遇遇地震下的的地震作用用進行基礎(chǔ)礎(chǔ)及地基承承載力的驗驗算。當下下部結(jié)構(gòu)或或地基基礎(chǔ)礎(chǔ)需要考慮慮豎向地震震作用時，，也按多遇遇地震下下結(jié)構(gòu)承受受的豎向地地震作用進進行驗算。。隔震建筑承承擔地基不不均勻沉降降的能力較較弱，而地地震時，當當?shù)鼗鶠橐阂夯習r，，又極易產(chǎn)產(chǎn)生不均勻勻沉降，，因此，隔隔震建筑地地基必須采采取抗液化措施施。采取抗液液化措施前前先對地基基進行地基基的液化判判別，根根據(jù)液化等等級和地基基情況采用用取不同措措施。目前地基抗抗液化的方方法有：置置換法、灌灌漿法、深深層攪拌、、降低水位位法、振沖沖水沖法、、強力夯實實法、深層層擠密法、、砂井預(yù)壓壓法，等等等。對甲、、乙類建筑筑的液化化判別和抗抗液化措施施應(yīng)按提高高一個液化化等級確定定，直至全全部消除液液化沉。七、隔震結(jié)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造造措施7.1隔震震結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的抗抗震震措措施施：：穿越越隔隔震震層層的的門門廊廊、、樓樓梯梯、、電電梯梯、、車車道道等等部部位位，，應(yīng)應(yīng)防防止止可可能能的的碰碰撞撞上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的周周邊邊應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)置置豎豎向向隔隔離離縫縫，，縫縫寬寬不不宜宜小小于于各各隔隔震震支支座座在在罕罕遇遇地地震震下下的的最最大大水水平平位位移移值值的的1.2倍且且不不小小于于200mm。對對兩兩相相鄰鄰隔隔震震結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，其其縫縫寬寬取取最最大大水水平平位位移移值值之之和和且且不不小小于于400mm。上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與下下部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)之之間間，，應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)置置完完全全貫貫通通的的水水平平隔隔離離縫縫，，縫縫高高可可取取20mm，并并用用柔柔性性材材料料填填充充；；當當設(shè)設(shè)置置水水平平隔隔離離縫縫確確有有困困難難時時，，應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)置置可可靠靠的的水水平平滑滑移移墊墊層層。7.2隔震震層層以以上上結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的措措施施：：當水平平向向減減震震系系數(shù)數(shù)大大于于0.4時（（設(shè)設(shè)置置阻阻尼尼器器時時為為0.38）不不應(yīng)應(yīng)降降低低非非隔隔震震的的有有關(guān)關(guān)要要求求；；水平平向向減減震震系系數(shù)數(shù)不不大大于于0.4時（（設(shè)設(shè)置置阻阻尼尼器器時時為為0.38），，可可適適當當降降低低本本規(guī)規(guī)范范有有關(guān)關(guān)章章節(jié)節(jié)對對非非隔隔震震建建筑筑的的要要求求，，但但烈烈度度降降低低不不超超過過1度，，與與抵抵抗抗豎豎向向地地震震作作用用有有關(guān)關(guān)的的抗抗震震構(gòu)構(gòu)造造措措施施不不應(yīng)應(yīng)降降低低。。此此時時，，對對砌砌體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，可可按按本本規(guī)規(guī)范范附附錄錄L采取取抗抗震震構(gòu)構(gòu)造造措措施施。?？拐鹫鸫氪胧┦海?.3隔震震層層以以上上結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的措措施施：：穿過過隔隔震震層層的的豎豎向向管管線線：1）直直徑徑較較小小的的柔柔性性管管線線在在隔隔震震層層處處應(yīng)應(yīng)預(yù)留留伸伸展展長長度度，其其值值不不應(yīng)應(yīng)小小于于隔隔震震層層在在罕罕遇遇地地震震作作用用下下最最大大水水平平位位移移的的1.2倍；；2）直直徑徑較較大大的的管管道道在在隔隔震震層層處處宜采采用用柔柔性性材材料料或或柔柔性性接接頭頭；3）重重要要管管道道、、可可能能泄泄漏漏有有害害介介質(zhì)質(zhì)或或燃燃介介質(zhì)質(zhì)的的管管道道，，在在隔隔震震層層處處應(yīng)應(yīng)采采用用柔柔性性接接頭頭。。7.3隔震震層層以以上上結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的措措施施：：隔震震層層與與上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)連連接接：1.隔震震層層頂頂部部應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)置置梁梁板板式式樓樓蓋蓋，且且應(yīng)應(yīng)符符合合下下列列要要求求：