隔震設(shè)計指導(dǎo)

1、目錄隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計要點及流程-西昌彩云府隔震工程總結(jié)2一"、隔震目標(biāo)：22、 隔震建筑要求：23、 嵌固端：24、 隔震層設(shè)計：21、隔震層層局：22、隔震層位置：23、隔震層結(jié)構(gòu)體系：33、隔震層結(jié)構(gòu)抗震等級：34、隔震支座類型：45、隔震支座設(shè)計：46、豎向隔震縫設(shè)計：46、上支蹲和下支蹲設(shè)計：57、隔震層的抗風(fēng)驗算：68、其他隔震舉措：65、 隔震層以上結(jié)構(gòu)設(shè)計：61、 隔震后地震作用確實定：62、 隔震后抗震等級確實定：63、 豎向地震作用：74、 剪重比：85、 計算模型：86、 隔震層以下結(jié)構(gòu)設(shè)計：91、 計算模型：92、 隔震層以下地面以上的結(jié)構(gòu)的層間位移角：97、 根底

2、設(shè)計：91、 計算模型：108、 抗風(fēng)設(shè)計：109、 采取的增強(qiáng)和改良舉措：10十、隔震后樓梯和電梯設(shè)計：11十一、隔震層建筑、機(jī)電專業(yè)做法13隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計要點及流程一西昌彩云府隔震工程總結(jié)一、隔震目標(biāo)：僅隔離水平地震,不隔離豎向地震.通常采用隔震設(shè)計后,水平地震作用可以降低半度、1度、1度半.根據(jù)以往大量隔震工程工程經(jīng)驗,場地條件較好,屬于in類場地,上部結(jié)構(gòu)比擬規(guī)那么、質(zhì)量和剛度分布均勻.層數(shù)6層及以下時,多采用框架結(jié)構(gòu),可以初步確定隔震目標(biāo)為降低一度半；612層,位于高烈度區(qū),一般會采用框剪結(jié)構(gòu)或者剪力墻結(jié)構(gòu),可以初步確定隔震目標(biāo)降低一度或者一度半以上；對于1222層的隔震建筑,可以確定

3、隔震目標(biāo)降低一度.具體隔震目標(biāo)需計算確定.詳下述.二、隔震建筑要求：建筑高寬比4；建筑場地宜為Inni類.對于剪力墻結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)周邊要盡量少布置剪力墻,盡量降剪力墻布置在結(jié)構(gòu)內(nèi)部.三、嵌固端：通常取隔震層下面一層頂板為嵌固端四、隔震層設(shè)計：1、隔震層層高：一般隔震層梁底到地面的凈高不應(yīng)小于600,建議不小于800,因此層高至少為“梁高+800.2、隔震層位置：A:有地下室結(jié)構(gòu),通常設(shè)置在地下室頂部設(shè)置一個隔震層B:有人防要求的建筑,設(shè)在人防地下室上面一層C:大底盤多塔結(jié)構(gòu),設(shè)在大底盤層上面一層,即在上部結(jié)構(gòu)與大底盤之間,專門設(shè)置隔震層.3、隔震層結(jié)構(gòu)體系：凱德里目扁離是西烏彩云檸耍匕隔震層力妣.

4、相量它*就且比不獻(xiàn)蛀.跟“?帙隔震層頂部應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆式梁板式樓蓋,現(xiàn)澆板厚度不應(yīng)小于160mm.隔震層的剛度和承載力,宜大于一般樓蓋梁板剛度和承載力.隔震層可以做成轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),無需根據(jù)轉(zhuǎn)換層定義,轉(zhuǎn)換層柱子不宜布置過密,隔震層剛度大,減震效果不好,也會導(dǎo)致單個支座壓力變小,在罕遇地震下,支座容易出現(xiàn)拉應(yīng)力,而隔震結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量預(yù)防出現(xiàn)拉力.結(jié)構(gòu)設(shè)計保證隔震層水平剛度遠(yuǎn)小于上層結(jié)構(gòu)樓層水平剛度,并遠(yuǎn)小于隔震層以下結(jié)構(gòu)水平剛度,隔震支座以上混凝土隔震支墩及其梁水平剛度遠(yuǎn)大于上層結(jié)構(gòu)樓層水平剛度.隔震層橡膠支座需具有整體復(fù)位功能.3、隔震層結(jié)構(gòu)抗震等級：隔震層和隔震層下面一層抗震等級宜根據(jù)隔震前抗震等級.4

5、、隔震支座類型:目前有鉛鋅和無鉛鋅支座,參考規(guī)程?疊層橡膠支座隔震技術(shù)規(guī)程?CECS126-2001及?橡膠支座-第三局部建筑隔震橡膠支座?GB20688.3-2006;區(qū)別就是鉛芯層疊橡膠支座里面注入了鉛芯,增加了支座的高阻尼性,鉛芯產(chǎn)生的滯后阻尼的塑性變形還能吸收能量,并可通過橡膠提供水平恢復(fù)力,因此有鉛鋅隔震支座盡可能布置在周邊,天然橡膠支座布置在中間.5、隔震支座設(shè)計：A:同一隔震層內(nèi)各個橡膠隔震支座的豎向壓應(yīng)力宜均勻,豎向平均壓力不應(yīng)超過?抗規(guī)?表12.2.3要求；b:罕遇地震作用下,隔震支座不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力,當(dāng)少數(shù)隔震支座出現(xiàn)拉應(yīng)力時,其拉應(yīng)力不應(yīng)大于1MPa;c：在罕遇地震作用下,

6、隔震支座的水平位移限值不應(yīng)超過其有效直徑的0.55倍和各橡膠層總厚度3倍二者的較小值；6、豎向隔震縫設(shè)計：?抗規(guī)?12.2.7條規(guī)定：隔震結(jié)構(gòu)應(yīng)采取不阻礙隔震層在罕遇地震下發(fā)生大變形的以下舉措：1上部結(jié)構(gòu)的周邊應(yīng)設(shè)置豎向隔離縫,隔震縫寬不宜小于各隔震支座在罕遇地震下的最大水平位移值的1.2倍且不小于200mm2對于相鄰隔震結(jié)構(gòu),其隔震縫寬取罕遇地震下的最大水平位移之和且不小于400mm.3對于相鄰隔震建筑,考慮到地震時上部結(jié)構(gòu)頂部位移會大于隔震層處位移,因此隔震縫要留出罕遇地震時隔震縫寬度+防震縫的寬度才適宜,防震縫的寬度見?抗規(guī)?6.1.4.4一般對于單棟隔震建筑,其周邊水平隔震縫至少留30

7、0;對于兩棟相鄰的隔震建筑,兩棟隔震建筑之間的隔震縫至少留600mmo隔震層處的管線均采用軟連接.6、上支蹲和下支蹲設(shè)計：根據(jù)抗規(guī)12.2.9,隔震層支蹲、支柱及相連構(gòu)件,應(yīng)采用隔震結(jié)構(gòu)罕遇地震下隔震支座底部的豎向力、水平力和力矩進(jìn)行承載力計算.抗震等級為一級隔震支座下支墩頂部產(chǎn)生的彎矩：Mx=PXUx+Vyxhb,My=PxUy+VxXhb,用于支座連接件的承載力設(shè)計；隔震支座下支墩底部產(chǎn)生的彎矩：Mx=PXUx+Vyx(H+hb),My=PXUy+VxX(H+hb),結(jié)合前面直接求得的軸力N、剪力Vx、剪力Vy,可以進(jìn)行下支墩的設(shè)計；上支墩的設(shè)計內(nèi)力求得,與下支墩類似.Vx和Vy為罕遇地震

8、時設(shè)計組合工況下產(chǎn)生的X和Y向水平剪力.Ux、Uy為罕遇地震作用下隔震支座產(chǎn)生的水平位移；hb為隔震支座高度,H為隔震支墩的高度.7、隔震層的抗風(fēng)驗算：隔震層必須具備足夠的屈服前剛度和屈服承載力,以滿足風(fēng)荷載和微振動的要求.?疊層橡膠或座隔點技木網(wǎng)Rw(CECS126:2001)4.3.4條規(guī)定,抗風(fēng)裝置應(yīng)按下式進(jìn)行驗算：1.4V,.wk即W4870KN(各鉛芯支座的屈服力之和),滿足要求.式中：一一抗風(fēng)裝置的水平承載力設(shè)計值.當(dāng)不單獨設(shè)抗風(fēng)裝置時,取隔震支座的屈服荷載設(shè)計值；一一風(fēng)荷載分項系數(shù),取1.4;風(fēng)荷載作用下隔震層的水平剪力標(biāo)準(zhǔn)值.8、其他隔震舉措：1)上部隔震結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間,應(yīng)

9、設(shè)置完全貫穿的水平隔震縫,縫高20mm,并用柔性材料填充；當(dāng)設(shè)置水平隔震縫確有困難時,應(yīng)設(shè)置可靠的水平滑移墊層.2)穿越隔震層的門廊、樓梯、電梯、車道等部位,應(yīng)預(yù)防可能的碰撞.五、隔震層以上結(jié)構(gòu)設(shè)計：根據(jù)隔震后的地震作用水平進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)設(shè)計.1、隔震后地震作用確實定：隔震后,隔震層以上結(jié)構(gòu)的水平地震作用可根據(jù)水平向減震系數(shù)確定.根據(jù)水平向減震系數(shù)確定,具體見?抗規(guī)?12.2.5.確定.根據(jù)經(jīng)驗,宏觀的角度上,可以將隔震后結(jié)構(gòu)的水平地震作用大致歸納為比非隔震時降低半度、一度、一度半.見?抗規(guī)?12.2.5條文說明.同時根據(jù)?抗規(guī)?12.2.5,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

10、度設(shè)防時的總水平地震作用,并進(jìn)行抗震驗算.2、隔震后抗震等級確實定：以西昌彩云府工程為例：西昌9(0.4g),建筑高度59.650m,丙類建筑,場地類別H類,剪力墻結(jié)構(gòu).建筑最大使用高度：查表3.3.1-1,9度全部落地剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度60m,屬于A級高度.抗震等級：根據(jù)?抗規(guī)?12.2.7隔震層以上結(jié)構(gòu)的抗震舉措,當(dāng)水平向減震系數(shù)大于0.4時,不應(yīng)降低非隔震時的有關(guān)要求,當(dāng)水平向減震系數(shù)不大于0.4時,可適當(dāng)降低本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)章節(jié)對非隔震建筑的要求,但烈度降低不得超過1度.但是對于反抗豎向地震作用有關(guān)的抗震舉措不應(yīng)降低,比方軸壓比.及?高規(guī)?3.9可以知道,抗震舉措可以降低一度,即80.2

11、g來查表確定抗震等級.即剪力墻抗震等級為二級,但是軸壓比根據(jù)90.4g限制,即軸壓比根據(jù)一級確3、豎向地震作用：計算隔震層以上結(jié)構(gòu)豎向地震作用系數(shù)：由于隔震支座不能隔離豎向地震作用,?抗規(guī)?12.2.1條規(guī)定：豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值,8度0.2g、8度0.3g和9度0.4g時分別不應(yīng)小于隔震層以上結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值白220%、30%和40%.程度實現(xiàn)過程如下：?抗規(guī)?12.2.5條規(guī)定：9度和8度且水平減震系數(shù)不大于0.3時,隔震層以上結(jié)構(gòu)應(yīng)該計算豎向地震作用.隔震層以上結(jié)構(gòu)豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算時,各樓層可視為質(zhì)點,按照?抗規(guī)?5.3.1-2計算豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值沿高度的分布.以西昌彩云府9度

12、0.4g為例：由于隔震后水平地震作用根據(jù)8度0.2g計算,程序地震水平影響系數(shù)為0.16.選擇簡化計算豎向地震作用,即?抗規(guī)?5.3.1,計算豎向地震作用系數(shù)推導(dǎo)過程,即程序中修改豎向地震分項系數(shù)：?抗規(guī)?5.3.1:?靚=1.5xavmaxvmax?豺?=1.5?°.65xamax根據(jù)"max=0.16計算,那么標(biāo)=1.5xavmax?=1.5?0.65x0.16?0.75?表值=0.117?窕表值0.4?窕表值根據(jù)“max=0.32計算,貝U?Vk=max1.5x"vmax?=1.5?0.65x0.32?0.75?表值=0.234?今表值0.4?今表值因此,豎

13、向地震調(diào)整系數(shù)為：0.4/0.117=3.418豎向地震分項系數(shù)為：當(dāng)僅計算豎向地震作用時：1.3x3.418=4.45當(dāng)同時計算水平和豎向地震作用時水平地震為主：0.5x3.418=1.71.計算根底結(jié)構(gòu)豎向地震作用系數(shù)：根據(jù)?抗規(guī)?12.2.9條：隔震建筑地基根底的抗震驗算和地基處理仍應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度進(jìn)行,即9度0.4g計算,程序根據(jù)90.4g加速度0.32計算,但是根據(jù)?抗規(guī)?12.2.1條規(guī)定：豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值,8度0.2g、8度0.3g和9度0.4g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%、30%和40%.故地震作用系數(shù)如下：?抗規(guī)5.3.1:?私k=1.5xav

14、max?=1.5?0.65xamax?0.75?祗值根據(jù)amax=0.32計算,那么?vk=1.5xavmax?3?=1.5?0.65x0.32?0.75?均值=0.234?表表值0.4?表表值因此,豎向地震調(diào)整系數(shù)為：0.4/0.234=1.71豎向地震分項系數(shù)為：當(dāng)僅計算豎向地震作用時：1.3x1.71=2.223當(dāng)同時計算水平和豎向地震作用時水平地震為主：0.5x1.71=0.855.4、剪重比:5.2.5的對本地區(qū)設(shè)防9度剪重比的要求.根據(jù)?抗規(guī)?12.2.5,各樓層的水平地震剪力尚應(yīng)復(fù)合?抗規(guī)?烈度的最小地震剪力系數(shù)的規(guī)定,對于西昌工程,為不小于5、計算模型:模型一參以下圖：作用是計

15、算隔震層及以上的配筋、參數(shù)的模型,及隔震分析;柱底較接隔震橡膠支座的抗扭剛度、抗彎剛度相對混凝土柱子非常小樓板計算參數(shù)時采用剛性假定；計算配筋時非剛性,轉(zhuǎn)換層均為彈性板6.地下室層數(shù)為0,嵌固端所在層YJ©/0,PKPM為1;地震烈度9度輸8度也可以,但是剪重比需人為限制,地震水平影響系數(shù)0.16;為保證豎向地震不折減,修改豎向地震荷載組合系數(shù)為：4.44/1.71;隔震層層高=轉(zhuǎn)換梁高+300隔震墊一半；一層需設(shè)置轉(zhuǎn)換層梁板及轉(zhuǎn)換柱,抗震等級均為提升一級,轉(zhuǎn)換層板厚180mm六、隔震層以下結(jié)構(gòu)設(shè)計：1、 計算模型:模型三參以下圖：作用是計算隔震層以下配筋樓板為非剛性假定,隔震層樓板

16、板厚180mm,為彈性板6.無論PKPM還是YJK地下室層數(shù)都為2頂板梁柱抗震等級均為一級,負(fù)一層梁相關(guān)范圍為2級；地下室m值輸入10;支墩內(nèi)力需輸入大震情況下支座N,Mx,My;根據(jù)抗規(guī)12.2.9隔震層以下的結(jié)構(gòu)包括地下室和隔震塔樓下的底盤中直接支承隔震層以上結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)件,應(yīng)滿足隔震后設(shè)防地震的抗震承載力要求,并根據(jù)罕遇地震進(jìn)行抗剪承載力驗算,因此全部根據(jù)罕遇地震計算抗彎抗剪承載力偏平安.2、 隔震層以下地面以上的結(jié)構(gòu)的層間位移角：12.2.9中表隔震層以下地面以上的結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的層間位移角限值滿足?抗規(guī)?12.2.9要求.7、 根底設(shè)計:根據(jù)?抗規(guī)?12.2.9條,隔震建筑地基根底

17、的抗震驗算和地基處理仍根據(jù)本地區(qū)抗震設(shè)防烈度進(jìn)行,甲乙級建筑的抗液化舉措應(yīng)按提升一級液化等級確定,直至全部消除液化沉陷.1、計算模型:模型二參以下圖：作用是計算根底和嵌固層剛度比;樓板為剛性假定,轉(zhuǎn)換層均為彈性板6.地下室層數(shù)為2,嵌固端所在層YJK為2,PKPM為3;地震烈度9度,地震水平影響系數(shù)0.32;主要是根底用豎向地震按標(biāo)準(zhǔn)考慮修改組合系數(shù)；2.22/0.86隔震層層高輸2000mm；地下室m值輸入10;計算完成后手動計算嵌固端剛度比：對于層間隔震,隔震層以下一層的層剛度/隔震層以上一層的剪切剛度比2抗規(guī)12.2.9條隔震層以下結(jié)構(gòu)中直接支承隔震層以上結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)件,應(yīng)滿足嵌固的剛度

18、比要求8、 抗風(fēng)設(shè)計：根據(jù)?抗規(guī)?12.1.3,風(fēng)荷載產(chǎn)生的水平力不宜超過結(jié)構(gòu)總重力的10%9、 采取的增強(qiáng)和改良舉措：由于本工程建筑高度都在59.5m左右,已接近?高層建筑混凝土Z構(gòu)技術(shù)規(guī)程?JGJ3-2021中對剪力墻結(jié)構(gòu)體系的高限60m,且結(jié)構(gòu)平面都有12項不規(guī)那么項,我們考慮采取以下增強(qiáng)舉措：一層轉(zhuǎn)換梁及上支墩抗震等級由二級提升為一級,且需滿足?高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程?JGJ3-2021中第十,章第二節(jié)中對轉(zhuǎn)換梁和轉(zhuǎn)換柱的要求,必要時內(nèi)部設(shè)置構(gòu)造型鋼,以提升轉(zhuǎn)換梁的整體剛度和延性；隔震層及一層樓板厚設(shè)置為180mm,配筋率不小于0.25%;一層剪力墻墻身分布鋼筋配筋率不小于0.3%;上肢墩底與下肢墩頂設(shè)置鋼筋網(wǎng)片,提升局部承壓水平；直接支撐隔震支座的地下室柱采用大震下的內(nèi)力計算抗彎承載力和抗剪承載力；為提升主樓下部剛度,在主樓地下室內(nèi)