隔震结构设计说明课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020年6月14日,添加页脚,#,隔震结构设计方法,汇报：,隔震结构设计方法汇报：,1,目 录,1.,方案选择,2.,动力分析及计算,3.,隔震上部结构设计,4.,隔震层设计,5.,隔震下部结构设计,6.,基础及地基设计,7.,隔震构造措施,目 录1.方案选择,2,1.,方案选择,2.,动力分析及计算,汇报：,XXX,学号：,XXXXXXXX,1.方案选择汇报：XXX,3,隔震结构设计流程,方案选定,动力分析计算,上部结构设计,隔震层设计,下部结构设计,基础和地基,从建筑功能、场地条件、经济性等方面，选择是,否采用隔震，并初步确定隔震结构的方案设定上部结构和隔震层参数，取计算模型，进行动力,分析，验证以上方案是否满足预期的设计要求，不满,足，则调整上部结构或隔震层参数，重新计算按传统抗震的设计方法分析计算上部结构，但水平地,震作用取隔震后的数值，且部分抗震构造也相应变化隔震装置在罕遇地震下的验算，隔震装置与上下结构,之间的连接分析及设计，建筑构造处理等按传统抗震的设计方法分析计算下部结构按传统抗震的设计方法分析计算基础及地基。

隔震结构设计流程方案选定动力分析计算上部结构设计隔震层设计下,4,一、方案选择,一、方案选择,5,1.1,适用范围,建筑功能：可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑场地,条件：自振周期较小，地基土坚硬经济型：,采用隔震技术，增加了隔震支座费用、隔震构造措施费用，但减小了梁柱断面，节约了钢材和混凝土用量根据工程经验，对于高烈度区，采用隔震技术经济性十分明显，上部结构设计方案比较合理，一般能节约,3%,20%,1.1 适用范围建筑功能：可用于对抗震安全性和使用功能有较高,6,1.2,设防目标,按,本规范,进行抗震设计的建筑，其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需进行修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，结构的损坏经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏使用功能或其他方面有专门要求的建筑，当采用抗震性能化设计时，具有更具体或更高的抗震设防目标建筑抗震设计规范（,GB50011-2010,）,1.2 设防目标 按本规范进行抗震设计的建筑，其基,7,1.3,隔震设计的一般要求,（,1,）隔震建筑的体型应基本规则，上部建筑重心尽可能与隔震层的刚度中心接近，保证隔震结构地震时不至因太大的扭转而发生意外的破坏。

2,）合理设置隔震结构的基本周期，避开场地周期和上部结构的周期，有效发挥隔震技术的效用3,）隔震设计应根据预期的水平向减震系数和位移控制要求，选择适当的隔震支座和阻尼器（消能器）如果需要，还要设置抵抗风荷载的部件（如抗风拉杆或抗风销键）4,）隔震支座应进行竖向承载力的验算和罕遇地震下水平位移的验算1.3隔震设计的一般要求（1）隔震建筑的体型应基本规则，上部,8,1.3,隔震设计的一般要求,（,5,）隔震层以上结构的水平地震作用应根据水平向减震系数确定考虑竖向地震作用时，竖向地震作用标准值,8,度和,9,度时分别不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的,20%,和,40%,6,）隔震层以下结构,(,包括地下室,),的抗震验算应采用罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和弯矩进行设计7,）隔震建筑地基基础的抗震验算仍应按抗震设防烈度进行8,）穿过隔震层的设备配管、配线，应采用柔性连接或其他有效措施适应隔震层的罕遇地震水平位移9,）体型复杂或有特殊要求的结构采用隔震方案时，宜通过模型试验后确定1.3隔震设计的一般要求（5）隔震层以上结构的水平地震作用应,9,1.4,隔震层方案,隔震层,层高,：对于没有地下室的建筑，需要增加一层作为隔震层，这一层层高不宜太高，一般梁底到地面的净高不应小于,600mm,，建议,不小于,800mm,。

这一要求主要是为了便于日后的隔震层维护和检修隔震层,位置,：基础隔震，隔震层位于地下室顶部或单独设置隔震层；柱顶隔震，隔震层布置在一层柱顶；层间隔震,特殊结构如大底盘多塔结构，其柱距较大，为不影响大底盘层的使用功能，可在上部结构与大底盘层之间，专门设置层高,1.5m,2.0m,的隔震层采用隔震技术，上部结构剪重比依然要满足本地区设防烈度的,最小剪重比,要求基底隔震,首层隔震,层间隔震,1.4 隔震层方案隔震层层高：对于没有地下室的建筑，需要增加,10,1.4,隔震层方案,隔震层设置在有耐火要求的使用空间中时，隔震支座和其他部件应根据使用空间的耐火等级采取相应的防火措施隔震层所形成的缝隙可根据使用功能要求，采用柔性材料封堵、填塞隔震层宜留有便于观测和更换隔震支座的空间1.4隔震层方案隔震层设置在有耐火要求的使用空间中时，隔震支,11,1.5,橡胶,隔震支座的选型与布置,隔震支座布置：,剪力墙结构的隔震支座布置原则是纵横向承重墙交接处、墙体端部和墙身下2),一个建筑物的隔震支座可以放置在同一标高上，也可以放置在不同标高上隔震支座放置在不同标高上并不影响隔 震效果，但由于隔震支座周围须留有足够的变 形空间。

因此，隔震支座尽可能放在同一标高同一建筑物中 选用多个型号的隔震支座时，一般保证支座的顶标高相同3),隔震层刚度中心宜与上部结构的质量中心重合4),隔震支座的平面布置宜与上部结构和下部结构中竖向受力构件的平面位置相对应1.5橡胶隔震支座的选型与布置 隔震支座布置：,12,1.5,橡胶,隔震支座的选型与布置,1.5橡胶隔震支座的选型与布置,13,1.5,橡胶,隔震支座的选型与布置,(5),同一房屋选用多种规格的隔震支座时，应注意充分发挥每个隔震支座的承载力和水平变形能力6),同一支承处选用多个隔震支座时，隔震支座之间的净距应大于安装和更换时所需的空间尺寸7,）设置在隔震层的抗风装置宜对称、分散地布置在建筑物的周边8,）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支座布置：,1.5橡胶隔震支座的选型与布置隔震支座布置：,14,二、动力分析及计算,二、动力分析及计算,15,2.1,动力分析及计算,原结构,隔震结构,减震系数,罕遇地震结构验算,隔震构造及连接,满足,地震动,隔震层,大于假设值,远小于假设值,满足,布置隔震层，形成隔震结构,时程分析，得到水平减震系数,支座轴力、剪力、变形验算,连接细部设计,假设一个减震系数进行上部结构设计,隔震分析报告,形成分析报告，供其他部分设计参考,不满足,2.1 动力分析及计算原结构隔震结构减震系数罕遇地震结构验算,16,2.2,布置隔震层,先按上部荷载大小选择隔震支座直径和型号；再按型号选择水平向参数，进行动力分析，验证是否满足减震目标。

隔震支座的承载力与建筑重要性分类有关上部荷载类型和大小要考虑减震系数，建筑物高宽比方法,：,要求：,竖向能承担上部的荷载；水平向达到减震目标,2.2 布置隔震层先按上部荷载大小选择隔震支座直径和型号；再,17,2.3,输入地震波,地震波至少选择地震波至少选择,2,条天然波，,1,条人工波具体波形没有强制要求，但建议按通则的要求选取比较合理地震波的加速度峰值应按抗震设防烈度对应的峰值调整当处于发震断层,10km,以内时，输入地震波应考虑近场影响系数，,5km,以内取,1.5,，,5km,以外取,1.25,2.3 输入地震波地震波至少选择地震波至少选择2条天然波，1,18,2.4,动力分析模型,隔震结构计算简图,2.4 动力分析模型隔震结构计算简图,19,2.5,水平向减震系数,水平向减震系数应根据结构隔震与非隔震两种情况下各层水平向层间剪力的最大比值，按表层间剪力的最大比值，按表,1,确定（抗震规范 确定（抗震规范,12.2.5,，,1,款）结构的层间剪力代表了水平地震作用的取值和分布，用隔震时结构的层间剪力与不隔震时结构的层间剪力进行比较，就可以定量说明隔震后上部结构水平地震作用降低的情况。

表,1,层间剪力最大比值与水平向减震系数的对应关系,层间剪力最大比值,0.53,0.35,0.26,0.18,水平向减震系数,0.75,0.50,0.38,0.25,2.5 水平向减震系数水平向减震系数应根据结构隔震与非隔震两,20,2.6,隔震后的水平地震影响系数最大值,2.6 隔震后的水平地震影响系数最大值,21,汇报：,XXX,学号：,XXXXXXXX,3.,隔震上部结构设计,4.,隔震层设计,5.,隔震下部结构设计,6.,基础及地基设计,7.,隔震构造措施,汇报：XXX3.隔震上部结构设计,22,三、上部结构设计,三、上部结构设计,23,3.1,上部结构的截面抗震验算应符合下列规定：,（,1,）上部结构的截面抗震验算，应按规范对非隔震结构的规定进行其中的水平地震作用效应，可依据,水平向减震系数,确定2,）上部结构为,框架、框架,-,抗震墙和抗震墙结构,时，隔震层顶部的纵、横梁和楼板体系应作为上部结构的一部分进行计算上部结构为,砌体结构,时，隔震层顶部各纵、横梁可按受均布荷载的单跨简支或多跨连续托墙梁计算；当按连续梁计算的正弯矩小于按单跨简支梁计算的跨中弯矩的,0.8,倍时，应按,0.8,倍单跨简支梁跨中弯矩取值。

当计算出现负弯矩时，应进行双侧配筋对托墙梁顶砌体应进行局部承压验算，并在构造上采取适当加强措施3.1上部结构的截面抗震验算应符合下列规定：（1）上部结构,24,3.1,上部结构的截面抗震验算应符合下列规定：,（,3,）计算,托墙梁,的地震组合弯矩时，由竖向荷载产生的弯矩可按下列方法确定：,1,）当上部砖墙不超过,4,层时，墙体自重及其承担的重力全部计入；,2,）当上部砖墙超过,4,层且在跨中,1/2,区段的墙体仅有一个洞口时，墙体自重及其承担的重力可仅取,4,层计入；,（,4,）对,砌体结构,，在墙体截面抗震验算时，其砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数可按减去竖向地震作用效应后的平均压应力取值5,）当房屋内放置有特殊要求的仪器设备而需限制楼层绝对加速度反应时，楼层加速度不应大于在罕遇地震作用下楼层的容许加速度3.1上部结构的截面抗震验算应符合下列规定：（3）计算托墙梁,25,3.1,上部结构的截面抗震验算应符合下列规定：,（,6,）上部结构的,抗震变形验算,应按下列要求进行：,1,）对框架、抗震墙和框架,-,抗震墙结构应进行多遇地震和罕遇地震作用下的层间位移验算；砌体房屋可不进行层间位移验算。

2,）在多遇地震作用下，层间弹性位移角限值可按规范执行3,）在罕遇地震作用下，上部结构的层间弹塑性位移角限值可按规范规定值的,1/2,采用3.1上部结构的截面抗震验算应符合下列规定：（6）上部结构,26,四、隔震层设计,四、隔震层设计,27,4.1,隔震支座的参数,应进行竖向承载力的计算，在重力荷载代表值作用下的竖向压应力不应超过规范限制对,设防烈度地震,的验算，应取剪切变形,100%,的等效刚度和等效黏滞阻尼比；对,罕遇地震,验算，宜采用剪切变形,250%,时的等效刚度和等效黏滞阻尼比，当隔震支座直径较大时可采用剪切变形,100%,时的等效刚度和等效黏滞阻尼比当采用时程分析时，应以实验所得滞回曲线作为计算依据,4.1 隔震支座的参数 应进行竖向承载力的计算，在重力荷载代,28,4.2,隔震支座的水平剪力,隔震支座的水平剪力应根据隔震层在罕遇烈度地震下的水平剪力按各隔震支座的水平等效刚度分配；当按扭转耦联计算时，尚应计及隔震层的扭转刚度水平等效刚度和等效粘滞阻尼比公式,：,4.2 隔震支座的水平剪力 隔震支座的水平剪力应根据隔震层在,29,4.3,隔震支座的位移,改变地震波峰值为罕遇地震，先求得隔震层位移。