隔震设计应注意的问题

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一般建筑的隔震设计

这里的一般建筑,指的是多层建筑,或者位于抗震设防烈度6度、7度区的高层建筑(不超过12层),采用框架结构或者框支结构,设计应注意下列问题。

1、SATWE中的参数修改

(1)抗震设防烈度8度、9度区要考虑竖向地震作用,《抗规》(GB50011-2010)12.2.1规定,隔震层以上水平地震作用应根据水平向减震系数确定,其竖向地震作用标准值,8度(0.2g)、8度(0.3g)、9度(0.4g)时分别不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的20%、30%、40%。因此在satwe建模时要考虑竖向地震作用,在“荷载组合”选项下的自定义里,要修改竖向地震作用组合系数,系数见附件《竖向地震作用系数推导》。

(2)隔震设计,一般采用降度设计,譬如对于抗震设防烈度9度区,其多遇地震影响系数为0.32,按照降低一度设计时,其减震系数为0.5,这样在多遇地震影响系数栏里填写0.32×0.5=0.16,只修改这个地方,其他抗震设防烈度、抗震构造措施不变。

(3)采用隔震设计的建筑,一般采用基础隔震,即隔震支座设置在基础与上部结构之间,考虑到隔震支座不能传递弯矩,因此在satwe里建模时,上部结构的底部一般指定为铰接。

2、隔震缝的处理

(1)隔震缝按照《抗规》(GB50011-2010)12.2.7条规定:隔震结构应该采取不阻碍隔震层在罕遇地震下发生大变形的构造措施。上部结构的周边应设置竖向隔离缝,缝宽不宜小于隔震橡胶支座在罕遇地震下的最大水平位移的1.2倍且不宜小于200mm。对于两相邻隔震结构,其缝宽取最大水平位移值之和,且不小于400mm。

(2)上部结构和下部结构之间,应设置完全贯通的水平隔离缝,缝高可取20mm,并用柔性材料填充;当设置水平隔离缝确有困难时,应设置可靠的水平滑移垫层。

(3)穿越隔震层的门廊、楼梯、电梯、车道等部位,应防止可能的碰撞。

(4)一般对于单栋隔震建筑,其周边水平隔震缝至少留300mm;对于两栋相邻的隔震建筑,两栋隔震建筑之间的隔震缝至少留600mm。隔震缝的做法参考图集《04J312楼地面变形缝》以及《03SG610-建筑结构隔震构造详图》。

3、隔震层

(1)按照《抗规》(GB50011-2010)12.2.8条规定:隔震支座的相关部位应采用现浇混凝土梁板结构,现浇板厚度不应小于160mm。

(2)隔震层顶部梁、板的刚度和承载力,宜大于一般楼盖梁板的刚度和承载力。

4、隔震层以下结构

(1)按照《抗规》(GB50011-2010)12.2.9条第1、2款:隔震层支墩、支柱及相连构件,应采用隔震结构罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算。

(2)隔震层以下的结构(包括地下室和隔震塔楼的底盘)中直接支承隔震层以上结构的相关构件,应满足嵌固刚度比和隔震后设防地震的抗震承载力要求,并按罕遇地震进行抗剪承载力验算。隔震层以下地面以上的结构在罕遇地震下的层间位移角限值应满足表12.2.9要求。

5、基础

(1)按照《抗规》(GB50011-2010)12.2.9条第3款:隔震建筑地基基础的抗震验算和地基处理仍应按本地区抗震设防烈度进行,甲、乙类建筑的抗液化措施应按提高一个液化等级确定,直至全部消除液化沉陷。

6、其他

(1)隔震层处的管线均采用软连接。做法参考《03SG610-建筑结构隔震构造详图》。

高层建筑的隔震设计

高层建筑的隔震设计,除应满足一般建筑的隔震设计要求外,还应注意下列问题:

(1)高层建筑多采用剪力墙结构,在开始定方案时,应注意结构的高宽比不宜过大,一般控制在3以内比较好;

(2)结构周边剪力墙要尽量少布置,尽量将剪力墙布置在结构内部,同时在satwe中验算罕遇地震时,尽量避免结构出现拉力。

(3)如果隔震层做成转换层,隔震层的转换梁柱要尽量大,确保隔震层的刚度和承载力,宜大于一般楼盖梁板的刚度和承载力。

(4)转换层的柱子布置不宜过密,过密导致隔震橡胶支座布置过密,隔震层橡胶支座刚度大,某些部位刚度明显大于其他部位刚度,会导致罕遇地震下的轴力、拉力过大,而隔震设计中拉力需要尽量避免,如果不能避免,拉力应在规范允许的范围之内。

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  • 本文由 发表于 2019年10月30日 10:28:46
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