《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GBT+51408-2021》詳細(xì)解讀

《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T51408-2021》詳細(xì)解讀contents目錄1總則2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)2.1術(shù)語(yǔ)2.2符號(hào)3基本規(guī)定3.1一般規(guī)定contents目錄3.2場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)3.3試驗(yàn)和觀測(cè)4地震作用和結(jié)構(gòu)隔震驗(yàn)算4.1一般規(guī)定4.2設(shè)計(jì)反應(yīng)譜和地震動(dòng)輸入4.3地震作用計(jì)算4.4構(gòu)件截面設(shè)計(jì)contents目錄4.5上部結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算4.6隔震層設(shè)計(jì)4.7下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5隔震支座及隔震構(gòu)造011總則1總則標(biāo)準(zhǔn)目的和適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)旨在規(guī)范建筑隔震設(shè)計(jì)，確保建筑物在地震中的安全性和穩(wěn)定性。它適用于抗震設(shè)防烈度6度及以上地區(qū)的建筑物隔震設(shè)計(jì)，以及既有建筑的隔震加固設(shè)計(jì)?；驹O(shè)防目標(biāo)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，隔震建筑的基本設(shè)防目標(biāo)是“中震不壞、大震可修、巨震不倒”。這意味著在中等強(qiáng)度的地震下，建筑應(yīng)基本不受損壞；在大地震中，建筑可能受損但可修復(fù)；在極端罕見(jiàn)的地震下，建筑不應(yīng)倒塌。設(shè)計(jì)原則隔震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、安全的原則，結(jié)合建筑物的使用功能、重要性、地震環(huán)境以及施工條件等因素進(jìn)行綜合考慮。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確保隔震層的穩(wěn)定性和耐久性，同時(shí)滿足建筑物在使用期間的各種功能需求。022術(shù)語(yǔ)和符號(hào)上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)分別指隔震建筑中位于隔震層以上的部分和隔震層以下的結(jié)構(gòu)部分（不包括基礎(chǔ)）。隔震建筑指為降低地震響應(yīng)，在結(jié)構(gòu)中設(shè)置隔震層以實(shí)現(xiàn)隔震功能的建筑，這種建筑由上部結(jié)構(gòu)、隔震層、下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)構(gòu)成。隔震層這是隔震建筑中設(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，它包括了隔震支座、阻尼裝置等關(guān)鍵構(gòu)件。2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)032.1術(shù)語(yǔ)定義為降低地震響應(yīng)，在結(jié)構(gòu)中設(shè)置隔震層以實(shí)現(xiàn)隔震功能的建筑。組成包括上部結(jié)構(gòu)、隔震層、下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)。2.1術(shù)語(yǔ)042.2符號(hào)基本符號(hào)與定義標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)列出了隔震設(shè)計(jì)中常用的符號(hào)及其代表的意義，如加速度、位移、力等，這些符號(hào)在隔震設(shè)計(jì)的計(jì)算和分析中起到關(guān)鍵作用。2.2符號(hào)特定符號(hào)的應(yīng)用除了基本物理量符號(hào)外，標(biāo)準(zhǔn)還定義了一些特定于隔震設(shè)計(jì)的符號(hào)，如隔震層的剛度、阻尼比等，這些符號(hào)有助于更精確地描述隔震系統(tǒng)的性能。符號(hào)的使用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了符號(hào)使用的規(guī)范性，包括符號(hào)的書寫、單位以及在使用中的一致性，這有助于確保隔震設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性和可讀性。053基本規(guī)定設(shè)防目標(biāo)新標(biāo)準(zhǔn)明確了隔震建筑的基本設(shè)防目標(biāo)為“中震不壞、大震可修、巨震不倒”，相較于之前提高了設(shè)防等級(jí)。這要求隔震建筑在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮更嚴(yán)峻的地震情況，確保建筑在地震中的安全性和穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)方法新標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)整體設(shè)計(jì)的方法，需要對(duì)下部結(jié)構(gòu)、隔震層及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體分析，而非之前的分步式設(shè)計(jì)。這有助于更準(zhǔn)確地評(píng)估隔震建筑在地震中的性能，并優(yōu)化隔震設(shè)計(jì)的效果。適用范圍該標(biāo)準(zhǔn)適用于抗震設(shè)防烈度6度及以上地區(qū)的建筑物的隔震設(shè)計(jì)及既有建筑的隔震加固設(shè)計(jì)。這確保了在不同烈度區(qū)域，隔震設(shè)計(jì)都能得到有效的應(yīng)用，從而提高建筑的抗震能力，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。3基本規(guī)定063.1一般規(guī)定3.1一般規(guī)定新標(biāo)準(zhǔn)明確了隔震建筑的基本設(shè)防目標(biāo)，即“中震不壞、大震可修、巨震不倒”。這一設(shè)防目標(biāo)相較于之前的規(guī)范提高了一個(gè)等級(jí)，要求建筑在中震作用下基本不受損壞，大震時(shí)可以修復(fù)，而在極罕遇地震下也不致倒塌。設(shè)防目標(biāo)新標(biāo)準(zhǔn)提出整體分析方法，要求對(duì)下部結(jié)構(gòu)、隔震層及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，而非傳統(tǒng)的分步式設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估隔震結(jié)構(gòu)在地震作用下的性能。設(shè)計(jì)方法標(biāo)準(zhǔn)中提到了對(duì)不同場(chǎng)地類型（如IV類場(chǎng)地）的隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)采取的有效措施，以及地基基礎(chǔ)在中震作用下的設(shè)計(jì)驗(yàn)算要求，確保了隔震結(jié)構(gòu)在各種地質(zhì)條件下的穩(wěn)定性和安全性。場(chǎng)地與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)010203073.2場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)宜選擇對(duì)抗震有利的地段進(jìn)行隔震建筑設(shè)計(jì)，確保地基的穩(wěn)定性。3.2場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)應(yīng)避開(kāi)不利地段，如地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、易液化或地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域。當(dāng)無(wú)法避開(kāi)不利地段時(shí)，應(yīng)采取有效的地基處理措施，如加固、排水等，以提高地基的抗震性能。083.3試驗(yàn)和觀測(cè)3.3試驗(yàn)和觀測(cè)設(shè)置地震反應(yīng)觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)較重要或有特殊要求的隔震建筑，應(yīng)安裝地震反應(yīng)觀測(cè)系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)記錄和監(jiān)測(cè)建筑在地震中的反應(yīng)，為后續(xù)的隔震效果評(píng)估和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。記錄隔震層地震變形響應(yīng)為了更深入地了解隔震層在地震中的性能，隔震建筑宜裝備能夠記錄隔震層地震變形響應(yīng)的裝置。這些數(shù)據(jù)不僅有助于評(píng)估隔震效果，還可以為未來(lái)的隔震設(shè)計(jì)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。結(jié)構(gòu)模型模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)對(duì)于特殊設(shè)防類隔震建筑、體型復(fù)雜或有特殊要求的隔震建筑，推薦采用結(jié)構(gòu)模型的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)。這種試驗(yàn)可以對(duì)隔震方案進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)證，確保其在實(shí)際地震中的表現(xiàn)符合預(yù)期。030201094地震作用和結(jié)構(gòu)隔震驗(yàn)算驗(yàn)算要求：在設(shè)防地震、罕遇地震和極罕遇地震作用下，應(yīng)分別對(duì)結(jié)構(gòu)及隔震層進(jìn)行承載力和變形驗(yàn)算。新標(biāo)準(zhǔn)提高了設(shè)防要求，從常規(guī)結(jié)構(gòu)的小震設(shè)計(jì)過(guò)渡到中震設(shè)計(jì)，確保結(jié)構(gòu)在更強(qiáng)烈的地震中仍能保持一定的安全性能。罕遇地震與極罕遇地震驗(yàn)算：在罕遇地震作用下，除了進(jìn)行結(jié)構(gòu)及隔震層的變形驗(yàn)算外，還需對(duì)隔震層的承載力進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)于特殊設(shè)防類建筑，在極罕遇地震作用下，尚應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)及隔震層變形驗(yàn)算，以確保建筑在極端地震事件下不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。設(shè)防地震驗(yàn)算：在設(shè)防地震作用下，需要對(duì)結(jié)構(gòu)以及隔震層進(jìn)行承載力設(shè)計(jì)和變形驗(yàn)算。這一步驟至關(guān)重要，因?yàn)樗_保了建筑在遭受相當(dāng)于本地區(qū)基本烈度的設(shè)防地震時(shí)，主體結(jié)構(gòu)能夠基本不受損壞或不需修理即可繼續(xù)使用。4地震作用和結(jié)構(gòu)隔震驗(yàn)算104.1一般規(guī)定4.1一般規(guī)定設(shè)防目標(biāo)新標(biāo)準(zhǔn)明確了隔震建筑的基本設(shè)防目標(biāo)，即“中震不壞、大震可修、巨震不倒”。這一設(shè)防目標(biāo)相較于之前的規(guī)范提高了一個(gè)等級(jí)，要求建筑在中震作用下基本不受損壞，大震時(shí)可能發(fā)生的損壞經(jīng)修復(fù)后可繼續(xù)使用，特殊設(shè)防類建筑在極罕遇地震時(shí)不致倒塌。設(shè)計(jì)方法新標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)整體分析方法，要求對(duì)下部結(jié)構(gòu)、隔震層及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，而非傳統(tǒng)的分步式設(shè)計(jì)。這一變化使得隔震設(shè)計(jì)更為精確和科學(xué)，有助于提高隔震建筑的抗震性能。適用范圍新標(biāo)準(zhǔn)適用于抗震設(shè)防烈度6度及以上地區(qū)的建筑物的隔震設(shè)計(jì)及既有建筑的隔震加固設(shè)計(jì)。這意味著在地震較為頻繁或烈度較高的地區(qū)，建筑隔震設(shè)計(jì)將更為重要，新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用也將更為廣泛。114.2設(shè)計(jì)反應(yīng)譜和地震動(dòng)輸入4.2設(shè)計(jì)反應(yīng)譜和地震動(dòng)輸入三段式設(shè)計(jì)反應(yīng)譜新標(biāo)準(zhǔn)中，隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜采用三段式，這與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜有所不同，以更好地反映隔震結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力特性。場(chǎng)地特征周期的調(diào)整在計(jì)算罕遇地震和極罕遇地震作用時(shí)，場(chǎng)地特征周期應(yīng)分別增加0.05s和0.10s，這是為了更準(zhǔn)確地模擬地震波在不同場(chǎng)地條件下的傳播特性。與非隔震結(jié)構(gòu)的差異由于隔震結(jié)構(gòu)的特殊性，其設(shè)計(jì)反應(yīng)譜與非隔震結(jié)構(gòu)存在明顯差異。這要求設(shè)計(jì)師在進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮這些差異，以確保結(jié)構(gòu)的安全性。124.3地震作用計(jì)算4.3地震作用計(jì)算地震動(dòng)輸入在計(jì)算地震作用時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程所在地的地震動(dòng)參數(shù)，合理選擇地震波。標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)規(guī)定了選擇地震波的原則和方法，包括采用實(shí)際地震記錄和人工模擬的加速度時(shí)程曲線。01反應(yīng)譜法除了時(shí)程分析法外，標(biāo)準(zhǔn)還允許采用反應(yīng)譜法計(jì)算地震作用。反應(yīng)譜法是一種簡(jiǎn)化的計(jì)算方法，它基于大量地震記錄統(tǒng)計(jì)得到的平均反應(yīng)譜來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)。02計(jì)算原則在計(jì)算地震作用時(shí)，應(yīng)遵循一定的原則。例如，需要考慮地震動(dòng)的三要素（振幅、頻譜和持續(xù)時(shí)間），以及結(jié)構(gòu)自身的動(dòng)力特性（如自振周期、阻尼比等）。此外，還需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的類型和重要性，選擇合適的地震作用計(jì)算方法和參數(shù)。03134.4構(gòu)件截面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則-確保構(gòu)件在地震作用下具有足夠的承載力和變形能力。4.4構(gòu)件截面設(shè)計(jì)-考慮隔震層對(duì)構(gòu)件截面設(shè)計(jì)的影響。-滿足不同設(shè)防目標(biāo)下的性能要求。4.4構(gòu)件截面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟4.4構(gòu)件截面設(shè)計(jì)-根據(jù)隔震建筑的設(shè)防目標(biāo)和地震作用，確定構(gòu)件的承載力和變形要求。-選擇適當(dāng)?shù)牟牧?、截面形式和尺寸，以滿足承載力和變形要求。-對(duì)設(shè)計(jì)的構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算，確保其在地震作用下的安全性和可靠性。4.4構(gòu)件截面設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)-考慮地震作用的復(fù)雜性和不確定性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有一定的安全裕量。-構(gòu)件截面設(shè)計(jì)應(yīng)與隔震層設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。-對(duì)于重要構(gòu)件或關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的有限元分析和模型試驗(yàn)，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。4.4構(gòu)件截面設(shè)計(jì)144.5上部結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算4.5上部結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算驗(yàn)算要求在進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算時(shí)，需要滿足一定的要求。首先，驗(yàn)算結(jié)果應(yīng)符合新隔標(biāo)中規(guī)定的結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)，如“中震不壞、大震可修、巨震不倒”。其次，驗(yàn)算中應(yīng)考慮不同地震烈度下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，以確保結(jié)構(gòu)在各種地震情況下的安全性。最后，驗(yàn)算結(jié)果應(yīng)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)。驗(yàn)算方法根據(jù)新隔標(biāo)，上部結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算應(yīng)采用合適的分析方法和計(jì)算模型。通常，這包括使用有限元分析或其他數(shù)值模擬技術(shù)來(lái)評(píng)估結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)。驗(yàn)算過(guò)程中應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的材料特性、幾何形狀、邊界條件以及地震動(dòng)的特性等因素。驗(yàn)算目的上部結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算的目的是確保在地震作用下，上部結(jié)構(gòu)能夠保持足夠的穩(wěn)定性和安全性。通過(guò)驗(yàn)算，可以預(yù)測(cè)和控制結(jié)構(gòu)在地震中的變形行為，從而避免結(jié)構(gòu)因過(guò)度變形而破壞或喪失使用功能。154.6隔震層設(shè)計(jì)4.6隔震層設(shè)計(jì)010203隔震層應(yīng)設(shè)置在受力較大的部位，其規(guī)格、數(shù)量和分布需根據(jù)豎向承載力、側(cè)向剛度和阻尼的要求確定。隔震支座底面宜布置在相同標(biāo)高位置上，以確保施工便利和隔震效果。當(dāng)隔震層的隔震裝置處于不同標(biāo)高時(shí)，需采取有效措施確保隔震裝置能共同工作。164.7下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮地震作用下的變形和內(nèi)力分布，合理設(shè)計(jì)下部結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸。遵循“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)原則，以提高下部結(jié)構(gòu)的抗震性能。確保下部結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以支撐隔震層及上部結(jié)構(gòu)的重量。4.7下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)175隔震支座及隔震構(gòu)造根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)和隔震需求，選擇適合的隔震支座類型，如橡膠隔震支座、滑動(dòng)隔震支座等。不同類型的隔震支座具有不同的特點(diǎn)和適用范圍，需