建筑工程隔震橡膠支座應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)_第1頁
建筑工程隔震橡膠支座應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)_第2頁
建筑工程隔震橡膠支座應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)_第3頁
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文檔簡介

目次

1總則..........................................................................................................................................1

2術(shù)語和符號................................................................................................................................2

2.1術(shù)語..............................................................................................................................2

2.2主要符號.........................................................................................................................3

3基本規(guī)定....................................................................................................................................6

4地震作用和結(jié)構(gòu)隔震驗算.........................................................................................................8

4.1一般規(guī)定.........................................................................................................................8

4.2設(shè)計反應(yīng)譜和地震動輸入.............................................................................................9

4.3地震作用計算及結(jié)構(gòu)驗算...........................................................................................10

4.4隔震層設(shè)計...................................................................................................................16

5隔震橡膠支座與構(gòu)造連接.......................................................................................................18

5.1一般規(guī)定.......................................................................................................................18

5.2隔震橡膠支座與結(jié)構(gòu)的連接.......................................................................................19

5.3隔離縫..........................................................................................................................19

5.4穿越隔震層的固定設(shè)施和管線...................................................................................19

5.5檢修及隔震標(biāo)識...........................................................................................................20

6建筑隔震橡膠支座性能要求與檢驗.......................................................................................21

6.1一般規(guī)定.......................................................................................................................21

6.2支座外觀質(zhì)量和尺寸偏差檢查...................................................................................23

6.3支座力學(xué)性能...............................................................................................................25

6.4一般力學(xué)性能試驗項目和要求...................................................................................27

6.5剪切性能相關(guān)性...........................................................................................................28

6.6壓縮性能相關(guān)性...........................................................................................................29

6.7耐久性性能要求...........................................................................................................30

6.8檢驗規(guī)則.......................................................................................................................31

7施工、驗收和維護...................................................................................................................33

7.1一般規(guī)定.......................................................................................................................33

7.2進場驗收.......................................................................................................................33

7.3施工..............................................................................................................................35

7.4建筑隔震工程質(zhì)量驗收...............................................................................................38

7.5隔震建筑標(biāo)識及后期維護...........................................................................................40

附錄A隔震建筑抗震性能設(shè)計......................................................................................................42

附錄B隔震橡膠支座連接設(shè)計......................................................................................................45

附錄C隔震橡膠支座力學(xué)分析模型和基本力學(xué)性能要求..........................................................49

附錄D建議標(biāo)準(zhǔn)化隔震橡膠支座產(chǎn)品規(guī)格型號及性能參數(shù)......................................................52

附錄E材料進場驗收記錄..............................................................................................................55

附錄F隔震橡膠支座安裝工程檢驗批質(zhì)量驗收記錄...................................................................57

附錄G隔震構(gòu)造措施施工檢驗批質(zhì)量驗收記錄..........................................................................59

附錄H隔震橡膠支座安裝記錄表..................................................................................................60

1總則

1.0.1為貫徹執(zhí)行國家有關(guān)建筑工程、防震減災(zāi)的法律法規(guī),實行以預(yù)防為主的方針,促進

隔震技術(shù)在河北省的合理應(yīng)用,使建筑采用隔震技術(shù)后,地震安全性得到進一步提高,遭遇

設(shè)防地震后建筑使用功能基本不中斷,避免人員傷亡和次生災(zāi)害,減少社會影響和經(jīng)濟損

失,制定本標(biāo)準(zhǔn)。

【條文說明】2018年11月公布《河北省促進綠色建筑發(fā)展條例》,提出貫徹綠色發(fā)展理

念,推進建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、節(jié)約資源、改善人居環(huán)境,為促進河北省建筑業(yè)轉(zhuǎn)型及健康發(fā)

展提供了法律依據(jù)。2019年3月,《河北省房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》

提出“鼓勵研究制定百年建筑標(biāo)準(zhǔn),推動建筑長壽化、建設(shè)產(chǎn)業(yè)化、綠色低碳化、品質(zhì)優(yōu)良

化。”辦法第二十五條中提出建筑工程應(yīng)當(dāng)采用下列安全可靠技術(shù)措施:幼兒園、學(xué)校、醫(yī)

院、養(yǎng)老建筑、體育場館、影劇院、博物館、圖書館、商場、交通樞紐等人員密集的公共建

筑主體結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)按照建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)中重點設(shè)防、特殊設(shè)防要求加強抗震措施,

推廣使用隔震、消能減震技術(shù)。

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于河北省范圍內(nèi)新建、改擴建建筑工程采用隔震技術(shù)的設(shè)計、隔震裝置性

能確定與檢驗、施工、質(zhì)量驗收和維護。

1.0.3按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的隔震建筑,除有特殊要求外,其基本抗震設(shè)防目標(biāo)是:當(dāng)遭受相當(dāng)于

本地區(qū)基本烈度的設(shè)防地震時,主體結(jié)構(gòu)基本不受損壞或不需修理即可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受罕

遇地震時,結(jié)構(gòu)可能發(fā)生損壞,經(jīng)修復(fù)后可繼續(xù)使用;當(dāng)遭受極罕遇地震時,特殊設(shè)防類建

筑不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。

【條文說明】本條對建筑結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計的設(shè)防目標(biāo)提出了原則要求。采用隔震設(shè)計方案具有

滿足提高抗震性能要求的優(yōu)勢。并參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51408-

2021基本的設(shè)防目標(biāo)要求。

1.0.4隔震建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和附屬設(shè)備的使用功能有專門要求時,除滿足基本

設(shè)防目標(biāo)外,尚應(yīng)滿足國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)抗震性能的要求。

【條文說明】性能化設(shè)計可參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震設(shè)計規(guī)范》GB/T51408-2021附

錄A、《建筑抗震韌性評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T38591-2020、河北省《百年公共建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)

準(zhǔn)》DB13(J)/T8384-2020第3.6節(jié)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程。

1.0.5采用隔震橡膠支座的建筑工程設(shè)計、施工、性能檢驗、驗收和維護,除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)

要求外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1隔震建筑seismicallyisolatedbuilding

為降低地震響應(yīng),在結(jié)構(gòu)中設(shè)置隔震層而實現(xiàn)隔震功能的建筑,包括上部結(jié)構(gòu)、隔震層、

下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)。

2.1.2隔震層isolationlayer

隔震建筑設(shè)置在基礎(chǔ)、底部或下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間的全部部件的總稱,包括隔震支

座、阻尼裝置、抗風(fēng)裝置、限位裝置、抗拉裝置、附屬裝置及相關(guān)的支那或連接構(gòu)件等。

2.1.3上部結(jié)構(gòu)superstructure

隔震建筑位于隔震層以上的結(jié)構(gòu)部分。

2.1.4下部結(jié)構(gòu)substructure

隔震建筑位于隔震層以下的結(jié)構(gòu)部分,不包括基礎(chǔ)。

2.1.5等效阻尼比equivalentdampingratio

隔震層(或隔震支座)對應(yīng)于某特定水平位移的阻尼比。

2.1.6等效剛度equivalentstiffness

隔震層(或隔震支座)對應(yīng)于某特定水平位移的割線剛度。

2.1.7阻尼裝置dampingdevice

通過吸收并耗散地震輸入能量而使隔震層地震響應(yīng)衰減的裝置。

2.1.8抗風(fēng)裝置anti-winddevice

隔震層用于抵御上部結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載作用的裝置,可以是隔震支座的組成部分,也可以單獨

設(shè)置。

2.1.9抗拉裝置anti-tensiondevice

隔震層中用于抵御上部結(jié)構(gòu)傾覆作用引起的豎向拉力的裝置。

2.1.10限位裝置stopper

限制隔震層位移超過合理設(shè)計范圍的裝置。

2.1.11建筑隔震橡膠支座rubberisolationbearingsforbuildings

由多層橡膠和多層鋼板或其他材料交替疊置結(jié)合而成的隔震裝置,包括天然橡膠支座

(LNR)、鉛芯橡膠支座(LRB)和高阻尼橡膠支座(HDR)。

2.1.12天然橡膠支座(LNR)linearnaturalrubberbearing

內(nèi)部無豎向鉛芯,由多層天然橡膠和多層鋼板或其他材料交替疊置結(jié)合而成的支座。

2.1.13鉛芯橡膠支座(LRB)leadrubberbearing

內(nèi)部含有豎向鉛芯,由多層天然橡膠和多層鋼板或其他材料交替疊置結(jié)合而成的支座。

2.1.14高阻尼橡膠支座(HDR)highdampingrubberbearing

2

用復(fù)合橡膠制成的具有較高阻尼性能的支座。

2.1.15底部剪力比baseshearratio

設(shè)防烈度地震作用下建筑結(jié)構(gòu)隔震后與隔震前上部結(jié)構(gòu)底部剪力之比值。

2.1.16屋蓋隔震roofisolation

隔震層設(shè)置在建筑物頂層屋蓋與柱(墻)頂之間的隔震形式。

2.1.17型式檢驗typetesting

制造廠為了取得特定規(guī)格和型號的隔震橡膠支座(和阻尼器)的生產(chǎn)資格,委托具有資

質(zhì)的第三方檢測機構(gòu)進行的產(chǎn)品性能及相關(guān)性的檢驗。

2.1.18出廠檢驗deliverytesting

由制造廠質(zhì)檢部門自檢或獨立的第三方檢測機構(gòu)進行的檢測。

2.1.19見證檢驗evidentialtesting

施工單位在工程監(jiān)理單位或建設(shè)單位的見證下,按照有關(guān)規(guī)定從施工現(xiàn)場隨機抽取試樣,

送至具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測機構(gòu)進行檢驗的活動。

2.1.20第一形狀系數(shù)1stshapefactor

支座中單層橡膠層的內(nèi)部橡膠的平面面積與其自由側(cè)面表面積之比。

2.1.21第二形狀系數(shù)2ndshapefactor

對于圓形支座,為內(nèi)部橡膠層直徑與內(nèi)部橡膠總厚度之比。

對于矩形或方形支座,為內(nèi)部橡膠層有效寬度與內(nèi)部橡膠總厚度之比。

2.1.22極罕遇地震veryrareearthquake

在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)年超越概率為10-4的地震動。

2.2主要符號

2.2.1作用和作用效應(yīng)(待整理)

FEk——結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;

SEk——地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的組合效應(yīng);

FEvk——結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;

Geq——結(jié)構(gòu)等效總重力荷載;

S——荷載組合的效應(yīng)設(shè)計值;

SGk——永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);

SQk——樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);

SWk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);

SGE——重力荷載代表值的效應(yīng);

?

SEhk——水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);

?

SEvk——豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);

3

R——構(gòu)件承載力設(shè)計值;

Rk——構(gòu)件承載力標(biāo)準(zhǔn)值;

VRw——抗風(fēng)裝置的水平承載力設(shè)計值;

Vwk——風(fēng)荷載作用下隔震層的水平剪力標(biāo)準(zhǔn)值;

Vc——隔震層在罕遇地震作用下的水平剪力;

?ue——設(shè)防地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移;

?up——罕遇地震、極罕遇地震作用下彈塑性層間位移;

[θe]——彈性層間位移角限值;

θ彈塑性位移角限值;

p——

uh——隔震層的水平位移。

2.2.2材料性能

ξeq——隔震層等效阻尼比;

Keq——隔震層水平等效剛度;

Kr——天然橡膠支座水平剛度設(shè)計值;

Gr——橡膠剪切模量;

Ky——鉛芯橡膠支座屈服后水平剛度設(shè)計值;

Kr——由橡膠部分提供的水平剛度;

Kp——由鉛芯部分提供的水平剛度;

K0——隔震橡膠支座屈服前水平剛度設(shè)計值;

Keq——鉛芯橡膠支座等效水平剛度;

Qy——隔震橡膠支座水平屈服力設(shè)計值;

S1——第一形狀系數(shù);

S2——第二形狀系數(shù)。

2.2.3幾何參數(shù)

e——偏心距;

Ar——疊層橡膠橫截面積(不含橡膠層中間開孔面積);

tr——橡膠層總厚度;

Ap——鉛芯橫截面積。

2.2.4計算系數(shù)

α——地震影響系數(shù);

αmax——地震影響系數(shù)最大值;

4

ζ——結(jié)構(gòu)阻尼比。

2.2.5其他

T——隔震結(jié)構(gòu)自振周期;

Tg——特征周期。

5

3基本規(guī)定

3.0.1隔震建筑的抗震設(shè)防類別按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223的

規(guī)定確定。

3.0.2隔震建筑結(jié)構(gòu)適用的高寬比和最大高度宜滿足相應(yīng)抗震結(jié)構(gòu)類型的要求,隔震橡膠支

座的拉應(yīng)力應(yīng)滿足4.3.9的要求;對有特殊要求的結(jié)構(gòu)應(yīng)進行專門研究和論證,并采取有效

安全措施。

【條文說明】現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51408-2021僅對村鎮(zhèn)民居建筑結(jié)

構(gòu)的最大高度適用范圍有明確規(guī)定,對多層和高層隔震結(jié)構(gòu)的最大高度適用范圍未做明確規(guī)

定,側(cè)重隔震橡膠支座拉應(yīng)力控制,當(dāng)超過現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011

相應(yīng)高度限值時對結(jié)構(gòu)抗傾覆設(shè)計和支座抗拉設(shè)計進行詳細(xì)論證??梢姮F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑

隔震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51408-2021注重控制支座拉應(yīng)力,必要時增加抗傾覆措施。

為適應(yīng)河北省建筑工程高質(zhì)量發(fā)展要求,對建筑工程隔震橡膠支座的極限剪應(yīng)變、極限

拉壓應(yīng)力等性能指標(biāo)予以提高。

3.0.3風(fēng)荷載和其他非地震作用的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的總水平力不宜超過結(jié)構(gòu)總重力荷載

代表值的10%。

3.0.4建筑隔震結(jié)構(gòu),應(yīng)按設(shè)防地震、罕遇地震、極罕遇地震三水準(zhǔn)進行設(shè)計。除本標(biāo)準(zhǔn)特

別規(guī)定外,在設(shè)防地震下應(yīng)進行結(jié)構(gòu)以及隔震層的承載力和變形驗算;在罕遇地震作用下,

應(yīng)進行結(jié)構(gòu)以及隔震層的變形驗算,并應(yīng)對隔震層的承載力進行驗算;在極罕遇地震作用

下,對特殊設(shè)防類建筑尚應(yīng)對結(jié)構(gòu)及隔震層進行變形驗算。

3.0.5隔震建筑的場地宜選擇對抗震有利地段,避開不利地段,當(dāng)無法避開時應(yīng)采取有效的

措施。不應(yīng)選擇危險地段。

3.0.6建筑場地宜為I、II、III類,并應(yīng)選用穩(wěn)定性較好的基礎(chǔ)類型。當(dāng)場地為IV類時,應(yīng)

進行專門研究和專項審查。

3.0.7隔震建筑地基基礎(chǔ)的設(shè)計和抗震驗算,應(yīng)滿足本地區(qū)抗震設(shè)防烈度相應(yīng)的地震作用計

算要求。隔震建筑地基基礎(chǔ)的抗震構(gòu)造措施,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》

GB50011的規(guī)定。對重點設(shè)防類建筑的地基抗液化措施,應(yīng)按提高一個液化等級確定;對

特殊設(shè)防類建筑的地基抗液化措施應(yīng)進行專門研究,且不應(yīng)低于重點設(shè)防類建筑的相應(yīng)要

求,直至全部消除液化沉陷。

3.0.8對特殊設(shè)防類建筑,體型復(fù)雜或有特殊要求的隔震建筑,宜采用結(jié)構(gòu)模型的模擬地震

振動臺試驗對隔震方案進行驗證。

3.0.9隔震結(jié)構(gòu)的抗震措施可按底部剪力比及相應(yīng)的抗震設(shè)防烈度確定,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)

6

準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011相應(yīng)設(shè)防烈度及《建筑隔震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51408的規(guī)

定。

3.0.10隔震橡膠支座的性能除滿足本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)要求。工

程應(yīng)采用型式檢驗、出廠檢驗和見證檢驗合格的橡膠隔震支座。

【條文說明】本標(biāo)準(zhǔn)進一步明確了型式檢驗、出廠檢驗和見證檢驗的定義和見證檢驗量化指

標(biāo)。明確提出見證檢驗是“施工單位在工程監(jiān)理單位或建設(shè)單位的見證下,從項目產(chǎn)品中隨

機抽取試樣,送至具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測機構(gòu)進行檢驗的活動”,具體檢驗規(guī)則詳見本標(biāo)準(zhǔn)第

6.8節(jié)和7.2節(jié)。

3.0.11建筑隔震工程施工應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)定,施工單位應(yīng)建立健全質(zhì)量管理制度,

并按照設(shè)計和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定明確各施工環(huán)節(jié)的檢驗、質(zhì)量驗收要求。

3.0.12隔震層中隔震橡膠支座的設(shè)計使用年限不宜低于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限。隔震層中

其它裝置的設(shè)計使用年限若低于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限時,在設(shè)計中應(yīng)注明并預(yù)設(shè)可更換

措施。當(dāng)隔震結(jié)構(gòu)遭遇地震后,應(yīng)對隔震橡膠支座進行檢查和維護,必要時應(yīng)進行更換。

3.0.13對于大型公共建筑,高度超過80m或高寬比大于4的隔震建筑、高度超過120m的隔

震建筑,應(yīng)按規(guī)定設(shè)置建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)觀測系統(tǒng),建筑設(shè)計應(yīng)留有觀測儀器和線路的位

置。其余隔震建筑工程宜設(shè)置建筑物地震反應(yīng)觀測系統(tǒng)。建筑監(jiān)測系統(tǒng)宜與建筑地震觀測系

統(tǒng)和機電智能化系統(tǒng)籌設(shè)置。宜選用帶有監(jiān)測功能的減隔震裝置組建監(jiān)測系統(tǒng)。

7

4地震作用和結(jié)構(gòu)隔震驗算

4.1一般規(guī)定

4.1.1隔震結(jié)構(gòu)的地震作用,應(yīng)符合下列規(guī)定:

1.一般情況下,應(yīng)至少在建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用,各方向的

水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。

2.有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度大于15°時,應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的

水平地震作用。

3.質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)計入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響;其他

情況,應(yīng)允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計入扭轉(zhuǎn)影響。

4.抗震設(shè)防烈度7度(0.15g)、8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑

結(jié)構(gòu),應(yīng)計算豎向地震作用。

4.1.2隔震結(jié)構(gòu)分析模型,應(yīng)符合下列規(guī)定:

1.所選取的分析模型應(yīng)能合理反映結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的實際受力狀況。

2.上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)可選多質(zhì)點系、空間桿系、空間桿-墻板元(殼元)、連續(xù)體及

其它組合有限元等計算模型。

3.隔震層的隔震橡膠支座和阻尼器應(yīng)選擇能正確反映其特性的計算模型。

4.1.3隔震結(jié)構(gòu)的地震作用計算,宜采用下列方法:

1.底部剪力法:高度不超過24m、上部結(jié)構(gòu)以剪切變形為主、質(zhì)量和剛度沿高度分布

比較均勻且隔震橡膠支座類型單一的隔震建筑,可采用底部剪力法。

2.振型分解反應(yīng)譜法:除本條第1款之外的隔震結(jié)構(gòu),宜采用振型分解反應(yīng)譜法。

3.時程分析法:對于高度大于60米,不規(guī)則的建筑,或隔震層由隔震橡膠支座、阻尼

裝置及其他裝置組合而成比較復(fù)雜的隔震建筑,特殊設(shè)防類建筑,尚應(yīng)采用時程分析法進

行補充計算;每條地震加速度時程曲線計算所得結(jié)構(gòu)底部剪力不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法

計算結(jié)果的65%,多條時程曲線計算所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜

法計算結(jié)果的80%。計算罕遇地震下結(jié)構(gòu)變形時,建議采用彈塑性時程分析法。

【條文說明】基于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011提法,兼顧軟、硬件條

件發(fā)展現(xiàn)狀,進一步放松采用時程分析法作為補充計算的適用范圍。

4.1.4當(dāng)隔震結(jié)構(gòu)處于發(fā)震斷層10km以內(nèi)時,其水平地震作用計算應(yīng)考慮近場影響,乘以

增大系數(shù)。對設(shè)防烈度8度及以上時,5km以內(nèi)宜取1.25,5km以外可取不小于1.15。

【條文說明】參考已有研究成果及現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51408-

2021。

8

4.2設(shè)計反應(yīng)譜和地震動輸入

4.2.1隔震結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)烈度、場地類別、設(shè)計地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期以及

阻尼比確定。其水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按表4.2.1采用。

場地特征周期應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,計

算罕遇地震和極罕遇地震作用時,場地特征周期應(yīng)分別增加0.05s和0.10s。

表水平地震影響系數(shù)最大值

4.2.1αmax

地震影響6度7度8度9度

設(shè)防地震0.120.23(0.34)0.45(0.68)0.90

罕遇地震0.280.50(0.72)0.90(1.20)1.40

極罕遇地震0.360.72(1.00)1.35(2.00)2.43

4.2.2隔震結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)曲線(圖4.2.2)的阻尼調(diào)整和形狀參數(shù)應(yīng)符合下列要求:

1.當(dāng)隔震結(jié)構(gòu)的阻尼比為0.05,地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按1.0采用,形狀

參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定:

1)直線上升段,周期小于0.1s的區(qū)段;

2)水平段,自0.1s至特征周期區(qū)段,應(yīng)取最大值;

3)曲線下降段,自特征周期至5倍特征周期區(qū)段,衰減指數(shù)應(yīng)取0.9。

α

ηαmax

γ

αη=Tg

αmax

T

0.45αmax

T(s)

00.1

Tg6.0

圖4.2.2地震影響系數(shù)曲線

地震影響系數(shù);地震影響系數(shù)最大值;衰減指數(shù);

α-αmax-γ-

Tg-特征周期;η-阻尼調(diào)整系數(shù);T-結(jié)構(gòu)自振周期

2.當(dāng)隔震結(jié)構(gòu)的阻尼比不等于0.05時,其水平地震影響系數(shù)α曲線應(yīng)按圖4.2.2確定;

但形狀參數(shù),應(yīng)按下列規(guī)定調(diào)整:

1)曲線下降段的衰減指數(shù),按下式確定:

0.05?ζ

γ=0.9+(4.2.2-1)

0.3+6ζ

式中:γ——曲線下降段的衰減指數(shù);

ζ——阻尼比,取隔震結(jié)構(gòu)振型阻尼比。

2)阻尼調(diào)整系數(shù),應(yīng)按下式確定:

0.05?ζ

η=1+(4.2.2-3)

0.08+1.6ζ

9

式中:阻尼調(diào)整系數(shù),當(dāng)小于時,應(yīng)取。

η2——0.550.55

4.2.3隔震結(jié)構(gòu)采用時程分析方法時,地震動加速度時程曲線的選擇合成,應(yīng)符合下列規(guī)

定:

1.地震動加速度時程曲線應(yīng)滿足設(shè)計反應(yīng)譜和設(shè)計加速度峰值的基本要求,設(shè)計地震

加速度峰值按表4.2.3采用。

2.實際強震記錄地震動加速度時程曲線,應(yīng)根據(jù)烈度、設(shè)計地震分組和場地類別進行

選擇,多組時程曲線的平均地震影響系數(shù)曲線應(yīng)與振型分解反應(yīng)譜所采用的地震影響系數(shù)

曲線在統(tǒng)計意義上相符。人工模擬地震動加速度時程曲線,應(yīng)考慮阻尼比和相位信息的影

響。隔震前后的主要周期處適配設(shè)計反應(yīng)譜值的相對誤差應(yīng)控制在±10%以內(nèi)。

表4.2.3地震加速度最大值(cm/s2)

地震影響6度7度8度9度

設(shè)防地震50100(150)200(300)400

罕遇地震125220(310)400(510)620

極罕遇地震160320(460)600(840)1080

注:括號內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.3g的地區(qū)。

【條文說明】由于地震動的復(fù)雜性,在進行地震波的選取時宜兼顧地震環(huán)境、場地類別的

相似性,不能僅考察地震波本身與目標(biāo)反應(yīng)譜數(shù)學(xué)意義上的兼容性。由于隔震結(jié)構(gòu)的周期

通常是變化的,需注意隔震層的非線性特征,及其在不同地震作用水準(zhǔn)下所對應(yīng)的等效自

振周期的不同。應(yīng)考察地震波反應(yīng)譜和目標(biāo)反應(yīng)譜在設(shè)防地震和罕遇地震作用水準(zhǔn)下主要

振型周期點譜值的兼容性。主要振型周期點指的是地震作用方向上振型質(zhì)量貢獻累計達到

90%以上的各階振型所對應(yīng)的周期點。

考慮地震波的離散性和時程分析結(jié)果的可靠性,參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震設(shè)計標(biāo)

準(zhǔn)》GB/T51408-2021對非隔震結(jié)構(gòu)和隔震結(jié)構(gòu)主要周期點與設(shè)計反應(yīng)譜的譜值最大偏

差值從嚴(yán)規(guī)定。《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010(2016年版)第5.1.2條文說明認(rèn)

為,所謂“統(tǒng)計意義上相符”指的是多組時程波的平均地震影響系數(shù)曲線與振型分解反應(yīng)

譜法所用的地震影響系數(shù)曲線相比,在對應(yīng)于結(jié)構(gòu)主要振型的周期點上相差不大于20%。

在人工模擬地震動加速度合成時,宜考慮不同阻尼比對反應(yīng)譜的影響和天然相位信息的非

平穩(wěn)特征對結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響。本標(biāo)準(zhǔn)將隔震前后的主要周期處適配設(shè)計反應(yīng)譜值的相對誤

差提高到±10%以內(nèi)。

4.3地震作用計算及結(jié)構(gòu)驗算

4.3.1隔震結(jié)構(gòu)等效剛度、等效阻尼比和自振周期,應(yīng)根據(jù)隔震層中隔震裝置及阻尼裝置經(jīng)

10

試驗所得滯回曲線,計算對應(yīng)不同地震烈度作用時的隔震層水平位移值后,求得隔震層的

等效剛度、等效阻尼比和隔震結(jié)構(gòu)自振周期:

1.對采用底部剪力法計算并僅采用隔震橡膠支座的建筑隔震結(jié)構(gòu),隔震層隔震橡膠支

座水平剪切位移可按下述取值:設(shè)防地震作用時可取支座橡膠總厚度的100%,罕遇地震

作用時可取支座橡膠總厚度的250%,當(dāng)支座直徑較大時可取橡膠總厚度的100%,極罕遇

地震作用時可取支座橡膠總厚度的400%。

【條文說明】參考《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010版的12.2.4條。

2.一般情況下,可按對應(yīng)不同地震烈度作用時的設(shè)計反應(yīng)譜進行迭代計算確定,也可

采用時程分析法計算確定。

4.3.2建筑結(jié)構(gòu)進行隔震設(shè)計時,隔震層以上結(jié)構(gòu)的地震作用計算,應(yīng)符合下列規(guī)定:

1.對多層結(jié)構(gòu),水平地震作用可沿高度按重力荷載代表值分布。

2.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。隔震后的水平地震影

響系數(shù)最大值可按下式計算:

αmax1=βαmax/ψ(4.3.2)

式中:隔震后的水平地震影響系數(shù)最大值;

αmax1——

β——水平向減震系數(shù),對于多層建筑,為按彈性計算所得的隔震與非隔震各層

層間剪力的最大比值。對高層建筑結(jié)構(gòu),尚應(yīng)計算隔震與非隔震各層傾覆力矩的最大比

值,并與層間剪力的最大比值相比較,取二者的較大值;

ψ——調(diào)整系數(shù),一般橡膠支座,取0.80;支座剪切性能偏差為S-A類時,取

0.85;隔震裝置帶有阻尼器時,相應(yīng)減少0.05。支座剪切性能偏差按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《橡膠

支座第三部分:建筑隔震橡膠支座》GB20688.3確定。

3.隔震層以上結(jié)構(gòu)的總水平地震作用不得低于非隔震結(jié)構(gòu)在6度設(shè)防時的總水平地震

作用,并應(yīng)進行抗震驗算;各樓層的水平地震剪力尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計

規(guī)范》GB50011的相關(guān)規(guī)定。

4.9度時和8度且水平向減震系數(shù)不大于0.3時,隔震層以上的結(jié)構(gòu)應(yīng)進行豎向地震作

用的計算。

4.3.3建筑結(jié)構(gòu)進行隔震設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)預(yù)期的豎向承載力、水平向減震系數(shù)和位移控制要

求,選擇適當(dāng)?shù)母粽鹧b置及抗風(fēng)裝置組成結(jié)構(gòu)的隔震層。隔震層的水平等效剛度和等效阻

尼應(yīng)符合下列規(guī)定:

1.隔震層的水平等效剛度和等效阻尼比,可按下列公式計算:

(4.3.3-1)

KKhj=Σ

(4.3.3-2)

ξξeq=∑KKjj/h

11

式中:隔震層水平等效剛度;

Kh——

第隔震橡膠支座(含消能器)由試驗確定的水平等效剛度;

Kj——j

ξeq——隔震層等效黏滯阻尼比;

ξj——第j隔震橡膠支座由試驗確定的等效黏滯阻尼比,設(shè)置阻尼裝置時,應(yīng)包括

相應(yīng)的阻尼比。

4.3.4隔震層以上結(jié)構(gòu)的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值,8度(0.20g)、8度(0.30g)、9度

(0.40g)時分別不應(yīng)小于該結(jié)構(gòu)、構(gòu)件重力荷載代表值的20%、30%、40%。

4.3.5隔震橡膠支座和阻尼裝置的設(shè)計參數(shù),應(yīng)由所選用的支座產(chǎn)品型式檢驗獲得的滯回曲

線得到驗證,檢驗時,支座豎向荷載應(yīng)采用表4.4.3規(guī)定的壓應(yīng)力限值,對應(yīng)不同地震烈度

作用時的隔震層水平位移可求得等效剛度和等效阻尼比。隔震橡膠支座的水平剪力應(yīng)根據(jù)

隔震層在罕遇地震下的水平剪力按各隔震橡膠支座的水平等效剛度分配;當(dāng)按扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計

算時,尚應(yīng)考慮隔震層的扭轉(zhuǎn)剛度。隔震橡膠支座對應(yīng)于罕遇地震水平剪力的水平位移,

應(yīng)符合下列要求:

()

uuii≤[]4.3.5-1

()

uui=ηic4.3.5-2

式中:罕遇地震作用下,第個隔震橡膠支座考慮扭轉(zhuǎn)的水平位移;

ui——i

第個隔震橡膠支座的水平設(shè)計位移限值;在罕遇地震作用下,隔震橡膠支

[]ui——i

座的設(shè)計水平位移限值不應(yīng)超過支座最大有效直徑的0.55倍和內(nèi)部橡膠總厚度3.0倍二者

的較小值;在極罕遇地震作用時,隔震橡膠支座的水平位移限值不應(yīng)超過內(nèi)部橡膠總厚度

的4.0倍。

罕遇地震下隔震層質(zhì)心處水平位移或不考慮扭轉(zhuǎn)的水平位移;

uc——

第個隔震橡膠支座的扭轉(zhuǎn)影響系數(shù),應(yīng)取考慮扭轉(zhuǎn)和不考慮扭轉(zhuǎn)時支座計算

ηi——ii

位移的比值;當(dāng)隔震層以上結(jié)構(gòu)的質(zhì)心與隔震層剛度中心在兩個主軸方向均無偏心時,邊

支座的扭轉(zhuǎn)影響系數(shù)不應(yīng)小于1.15。

【條文說明】《橡膠支座第3部分:建筑隔震橡膠支座》GB20688.3-2006對A類橡膠支

座的極限剪應(yīng)變僅取到350%?,F(xiàn)行《建筑隔震橡膠支座》JGT118-2018提出建筑隔震

橡膠支座的極限剪切變形不應(yīng)小于橡膠總厚度的400%與0.55D的較大值。現(xiàn)階段我國部

分地區(qū)建筑隔震橡膠支座的極限剪應(yīng)變可達450%以上。鑒于此,提高隔震橡膠支座本身

的極限變形能力,適當(dāng)放寬隔震橡膠支座的水平位移限值,考慮一定的安全儲備,本標(biāo)準(zhǔn)

將支座最大設(shè)計位移提到4Tr。

12

4.3.6抗風(fēng)裝置應(yīng)按下式要求進行驗算:

()

γwVVwk≤Rw4.3.6

式中:抗風(fēng)裝置的水平承載力設(shè)計值。當(dāng)抗風(fēng)裝置是隔震橡膠支座的組成部分

VRw——

時,取隔震橡膠支座的水平屈服荷載設(shè)計值;當(dāng)抗風(fēng)裝置單獨設(shè)置時,取抗風(fēng)裝置的水平

承載力,可按材料屈服強度設(shè)計值確定;

風(fēng)荷載分項系數(shù),采用;

γw——1.5

風(fēng)荷載作用下隔震層的水平剪力標(biāo)準(zhǔn)值。

Vwk——

4.3.7隔震橡膠支座的彈性恢復(fù)力應(yīng)符合下列要求:

()

Kt100r≥1.40VRw4.3.7

式中:隔震橡膠支座在水平剪切應(yīng)變時的水平等效剛度;

K100——100%

隔震橡膠支座內(nèi)部橡膠總厚度。

tr——

4.3.8隔震橡膠支座驗算罕遇地震作用下最大壓應(yīng)力和最小壓應(yīng)力時,宜按下列荷載組合計

算,也可考慮三向地震作用產(chǎn)生的最不利軸力。

1.最大壓應(yīng)力組合:

1.0×恒載+×0.5活載±

(4.3.8-1)

1.0×罕遇水平地震作用產(chǎn)生的最大軸壓力+×0.4豎向地震作用產(chǎn)生的軸壓力

2.最大拉應(yīng)力組合:

1.0×恒載+×0.5活載±

(4.3.8-2)

1.0×罕遇水平地震作用產(chǎn)生的最大軸拉力?×0.5豎向地震作用產(chǎn)生的軸拉力

【條文說明】目前國內(nèi)就隔震驗算的工況組合選取不盡一致《深圳市建筑隔震和消能減震

技術(shù)規(guī)程》SJG56-2018第4.2.6和4.2.12條規(guī)定:最大壓應(yīng)力組合——1.0×恒載+0.5×

活載±1.0×罕遇水平地震作用產(chǎn)生的最大軸壓力+0.4×豎向地震作用產(chǎn)生的軸壓力;最大

拉應(yīng)力組合——1.0×恒載+0.5×活載±1.0×罕遇水平地震作用產(chǎn)生的最大軸壓力?0.4×豎

向地震作用產(chǎn)生的軸壓力;最大軸力、剪力組合——1.2×(1.0×恒載+0.5×活載)±1.3×

水平罕遇地震作用+0.5×豎向地震作用。云南省地區(qū):最大壓應(yīng)力組合的豎向軸力荷載系

數(shù)取0.5;最大軸力、剪力組合——1.2(1.0×恒荷載+0.5×活荷載)+1.3×水平地震+0.5×

豎向地震力。

4.3.9隔震房屋抗傾覆驗算應(yīng)符合下列要求:

1.隔震建筑應(yīng)進行結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗算和隔震橡膠支座拉壓承載能力驗算。

2.進行結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗算時,應(yīng)按罕遇地震作用計算傾覆力矩,并按上部結(jié)構(gòu)重力

荷載代表值計算抗傾覆力矩,抗傾覆安全系數(shù)應(yīng)大于1.2??箖A覆力矩的計算可計入隔震層

13

抗拉裝置的作用。

3.上部結(jié)構(gòu)傳遞到隔震橡膠支座的重力荷載代表值應(yīng)考慮傾覆力矩所引起的增加值。

4.隔震層在罕遇地震下應(yīng)保持穩(wěn)定,不宜出現(xiàn)不可恢復(fù)的變形;其橡膠支座在罕遇地

震的水平和豎向地震同時作用下,最大壓應(yīng)力不超過表4.4.4的規(guī)定;最大拉應(yīng)力,對于特

殊設(shè)防類建筑不應(yīng)大于0MPa,對于重點設(shè)防類、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類建筑不應(yīng)大于1MPa。當(dāng)隔震

橡膠支座拉應(yīng)力超過規(guī)定限值時,應(yīng)采取有效措施。

5.當(dāng)隔震層隔震橡膠支座出現(xiàn)拉應(yīng)力時,同一地震動加速度時程作用下出現(xiàn)拉應(yīng)力的

支座數(shù)量不宜超過支座總數(shù)的30%;對出現(xiàn)拉應(yīng)力的支座宜采用具有可靠抗拉功能的隔震

橡膠支座。

【條文說明】多層尤其是高層建筑隔震設(shè)計過程中,應(yīng)重點關(guān)注隔震橡膠支座受拉問題。

罕遇地震作用下,隔震橡膠支座的最大拉應(yīng)力應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)前文規(guī)定的數(shù)值,且同一地震

動加速度時程作用出現(xiàn)拉應(yīng)力的支座數(shù)量不宜過多,限制不超過支座總數(shù)的30%以下。

《疊層橡膠支座隔震技術(shù)規(guī)程》CECS126:2001規(guī)定抗傾覆驗算時安全系數(shù)應(yīng)大于

1.2;拉應(yīng)力要求參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑隔震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51408-2021。

4.3.10當(dāng)房屋內(nèi)放置有特殊要求的儀器設(shè)備而需限制樓層絕對加速度反應(yīng)時,樓層加速度

不應(yīng)大于在罕遇地震作用下樓層的容許加速度。

4.3.11上部結(jié)構(gòu)的抗震變形驗算應(yīng)按下列要求進行:

1.上部結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震作用下,結(jié)構(gòu)彈性層間位移角限值應(yīng)符合表4.3.11-1的要求。

表4.3.11-1上部結(jié)構(gòu)設(shè)防地震作用下層間彈性位移角限值

結(jié)構(gòu)類型限值

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)1/400

底部框架砌體房屋中的框架-抗震墻、鋼筋混凝土框架-抗震墻、框架-核心筒1/500

鋼筋混凝土抗震墻、板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)1/600

鋼結(jié)構(gòu)1/250

2.上部結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下,結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角限值應(yīng)符合表4.3.11-2的要求。

表4.3.11-2上部結(jié)構(gòu)罕遇地震作用下層間彈塑性位移角限值

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