隔震结构设计_实例.doc

10.6 隔震结构工程设计实例 10.6.1工程概况 某中学教学楼，地上5层，每层高度皆为3.6m，总高18m，隔震支座设置于基础顶部。上部结构为全现浇钢筋混凝土框架结构，楼盖为普通梁板体系，基础采用肋梁式筏板基础。丙类建筑，设防烈度8度，设计基本加速度0.15g，场地类别Ⅱ类，地震分组第一组，不考虑近场影响。 根据现行《中小学建筑设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》相关规定对上部结构进行设计，其结构柱网布置如图10.9所示，各层的重量及侧移刚度如表10.3所示。 图10.9 框架平面柱网布置图 表10.3 上部结构重量及侧移刚度 层号 重力荷载代表值(KN) 侧移刚度（KN/mm） 1 6095.78 678 2 6095.78 597 3 6095.78 597 4 5897.86 597 5 5600.45 597 10.6.2 初步设计 是否采用隔震方案 不隔震时，该建筑物的基本周期为0.s，小于1.0s。 该建筑物总高度为1m，层数层，符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。 建筑场地为Ⅱ类场地，无液化。 风荷载和其他非地震作用的水平荷载超过结总重力的10%。 以上几条均满足规范中关于建筑物采用隔震方案的规定。确定隔震层的位置 隔震层设在，橡胶隔震支座设置在受力较大的位置，其规格、数量和分布根据竖向承载力、侧向刚度和阻尼的要求通过计算确定。隔震层在罕遇地震下应保持稳定，不宜出现不可恢复的变形。隔震层橡胶支座在罕遇地震作用下，不宜出现拉应力。 隔震层上部重力设计 上部总重力为隔震支座的选型和布置 计算出每个支座上的轴向力。根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图所示）。 图10.10 隔震支座布置图 1.确定轴向力 竖向地震作用 柱底轴力设计值 中柱柱底轴力 边柱柱底轴力 2.确定隔震支座类型及数目 中柱支座：GZY400型，竖向承载力1884KN，共22个。 边柱支座：GZY400型，竖向承载力1884KN，共22个。 其支座型号及参数如表10.4。 表10.4 隔震支座参数 型号 设计承载力 竖向刚度 水平刚度 等效阻尼 GZY400 1884 1679 2.092 1.216 0.292 0.131 10.6.4 水平减震系数的计算 多遇地震时，采用隔震支座剪切变形为50%的水平刚度和等效粘滞阻尼比。由式() 由式() 。 由式() 。 由式() 即水平向减震系数满足预期效果。 10.6.5 上部结构计算 水平地震作用标准值 由式(10.8) 2.隔震层分布的层间剪力标准值 由式 计算层间剪力标准值,其结果见表。 表 上部结构层间剪力标准值 层数 /kN /kN /kN /kN 5 29785.65 2023.40 380.45 380.45 4 5897.86 400.65 781.10 3 6095.78 414.10 1195.20 2 6095.78 414.10 1609.30 1 6095.78 414.10 2023.40 3.上部结构层间位移角 表 上部结构层间层数 /N 侧移刚度（KN/mm） 层间位移(mm) 层高 (mm) 层间位移角 限值 5 380.45 597 0.64 3600 1/5650 1/550 4 781.10 597 1.31 3600 1/2752 3 1195.20 597 2.00 3600 1/1799 2 1609.30 597 2.70 3600 1/1336 1 2023.40 597 3.00 3600 1/1207 由表10.6可知，上部结构满足抗震设计要求。 10.6.6 隔震层水平位移验算 罕遇地震时，采用隔震支座剪切变形不小于250%时的剪切刚度和等效粘滞阻尼比。 计算隔震层偏心距本结构和隔震装置对称布置，偏心距=0。 隔震层质心处的水平位移计算 根据场地条件，特征周期为由式 由式 由式() 设防烈度8度。 由式() 3.水平位移验算（验算最不利支座） 本工程隔震