[PPT]隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

1、第五章 隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法1. 隔震結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算方法 1.1 計(jì)算模型：層（集中質(zhì)量）模型 1. 我國(guó)抗震規(guī)范（規(guī)程）的規(guī)定11.2 隔震層計(jì)算參數(shù)水平剛度 水平剛度理論公式式中，當(dāng)P很小時(shí)，2 規(guī)范規(guī)定Kj 由試驗(yàn)確定；當(dāng)其與加載頻率有關(guān)時(shí)，加載頻率取結(jié)構(gòu)基本頻率。3等效阻尼比式中j 由試驗(yàn)確定。公式證明: 4豎向荷載應(yīng)保持平均壓應(yīng)力限值 (對(duì)于甲、乙、丙類建筑分別為10、12、15MPa)；對(duì)于多遇地震驗(yàn)算，宜采用加載頻率 0.3 Hz且支座剪切變形為 50%的水平剛度和等效阻尼比； 對(duì)于罕遇地震，直徑小于600mm的隔震支座宜采用加載頻率為0.1 Hz且剪切變形不小于250%的水平剛度

2、和等效阻尼比；直徑不小于600mm的隔震支座宜采用加載頻率為0.2 Hz且剪切變形為100%的水平剛度和等效阻尼比。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定不同階段的參數(shù)取值 51.3 計(jì)算方法1.3.1等效側(cè)力法總水平地震作用按下式計(jì)算：式中，1為相應(yīng)于隔震結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震作用影響系數(shù)；G為總重力代表值。地震作用的分布：見第2節(jié)61.3.2時(shí)程分析法一般情況下的砌體房屋或與砌體房屋結(jié)構(gòu)周期相當(dāng)?shù)姆课?，可采用等效?cè)力法。對(duì)于其他情況，除可采用等效側(cè)力法外，尚應(yīng)采用時(shí)程分析法計(jì)算。71.4 計(jì)算內(nèi)容罕遇地震下的隔震支座變形應(yīng)滿足式中，ui是隔震支座的變形能力。對(duì)于橡膠支座，ui 不應(yīng)超過(guò)支座有效直徑的 0.5

3、5倍和支座橡膠層總厚3倍二者的較小值。隔震支座水平變形小震下上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力82. 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法層間剪力最大比值0.530.350.260.18水平減震系數(shù)HR0.750.500.380.25地震影響系數(shù)is地震作用分布：沿高度按“矩形分布”（規(guī)范）或“三角形分布”（規(guī)程）根據(jù)隔震與非隔震結(jié)構(gòu)的各層層間剪力最大比值確定水平向減震系數(shù)。式中，s為常遇地震下隔震前結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)。9根據(jù)減震系數(shù)確定隔震結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)。根據(jù)地震影響系數(shù)確定隔震支座的剛度和阻尼。選擇隔震支座的類型和型號(hào)。確定隔震支座的有效剛度、阻尼比和個(gè)數(shù)。計(jì)算隔震層及上部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)按減震系數(shù)確定。檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果是

4、否滿足規(guī)范要求：如果滿足，則結(jié)束；如果不滿足，則調(diào)整隔震支座的參數(shù)，或加設(shè)阻尼裝置，重復(fù)第3至第5步。 3.設(shè)計(jì)步驟10作業(yè)鋼筋混凝土隔震結(jié)構(gòu)如圖所示。樓面折算重力代表值為 12kN/m2。 柱截面為300mm300mm ，混凝土為C30，假定梁剛度為無(wú)窮大。如果減震系數(shù)為1/2，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)隔震支座（相關(guān)參數(shù)見附件，其中假定橡膠與鋼板等厚），并按等效側(cè)力法計(jì)算隔震支座水平變形，驗(yàn)算隔震層變形是否滿足規(guī)范要求。Appendix: parameters of isolators111 抗震設(shè)計(jì)總體目標(biāo)2. 美國(guó)UBC規(guī)范 The purpose of the earthquake provisions

5、 herein is primarily to safeguard against major structural failures and loss of life, not to limit damage or maintain function122 隔震結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)水平130Ts2.5CaCaT (s)T0CV/T譜加速度(g)TS=CV/(2.5Ca)T0=0.2 TS3 美國(guó)規(guī)范反應(yīng)譜144 靜力分析Proof15Damping Coefficients: BD and BM (Damping Reduction Factors) Effective Damping Ratio

6、Damping Reduction Factor16Effective System Vibration Periods: TD and TMM17Response Reduction (due to the Flexibility of the Superstructure)18Design Force Design Force Reduction FactorBelow isolation:Above isolation:19Vertical Distribution of Forcewhich leads to a triangular distribution of force.205 Dynamic Analysis5.1 Two MethodsResponse Spectrum AnalysisTime History Analysis 215.2 Time History Analysis.225.3 ScalingNote: SRSS stands for Square-Root-of-the-Sum-of-the-Squares MethodDesign Response23參考文獻(xiàn)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). “建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)”. 中國(guó)建筑工業(yè)出版設(shè)，2001.疊層橡膠支座隔震技術(shù)規(guī)程（CECS 126：200