2022年隔震结构设计-实例

1、隔震结构工程设计1 工程概况某商业办公楼，地上6 层，首层 5.1m, 其余层高度皆为3.6m，总高 24.6m，隔震支座设置于基础顶部。 上部结构为钢框架结构，楼盖为普通梁板体系，基础采用独立基础。丙类建筑，设防烈度7 度，设计基本加速度0.15g ，场地类别类，地震分组第一组，不考虑近场影响。表 1.1 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 7760 815 2 7760 796 3 7760 796 4 7760 796 5 7760 796 6 5100 796 2 初步设计2.1 是否采用隔震方案(1) 不隔震时，该建筑物的基本周期为0.4

2、5s ，小于 1.0s 。(2) 该建筑物总高度为24.6m，层数 6 层，符合建筑抗震设计规范的有关规定。(3) 建筑场地为类场地，无液化。(4) 风荷载和其他非地震作用的水平荷载未超过结构总重力的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。2.2 确定隔震层的位置隔震层设在基础顶部，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。2.3 隔震层上部重力设计上部总重力为如表1.1 所示。3 隔震支座的选型和布置确定目标

3、水平向减震系数为0.50 ，进行上部结构的设计，并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1.1 所示，即各柱底部分别安置橡胶支座）。图 1.1 隔震支座布置图3.1 确定轴向力精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - -竖向地震作用gfvevk=

4、19261kn 柱底轴力设计knn84679竖向地震作用3. 1活载）5.0恒载(2.1中柱柱底轴力knn2057.92中边柱柱底轴力knn1884.86边32 确定隔震支座类型及数目中柱支座： lrb600型，竖向承载力2673kn ，共 20 个。边柱支座： lrb600型，竖向承载力2673kn ，共 20 个。其支座型号及参数如表3.1 。表 3.1 隔震支座参数型号标准竖向荷载kn竖向刚度mmkn /水平性能%100屈服后刚度kn/mm屈服力kn等效刚度kn/mm等效阻尼比%lrb600 2673 3211 1.236 62 2.31 24 4 水平向减震系数的计算多遇地震时，采用隔

5、震支座剪切变形为50% 的水平刚度和等效粘滞阻尼比。由式mmknkkjh/83.6804092.2由式292. 083.68292.0092.204hjjegkk。由式stsgkgtgh0.24 .05527.121。57.07.106.005. 012egeg78. 055 .005.09 .0egeg由式5.037.0)/()/(29. 0012ggtttt即水平向减震系数满足预期效果。5 上部结构计算5.1 水平地震作用标准值非隔震结构水平地震影响系数216.024.00 .145.040.09. 0max210ttg由式kngfeqek4.20238.25317216.037.005.

6、2 隔震层分布的层间剪力标准值由式ekniiiifggf1),2, 1(ni精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - -计算层间剪力标准值, 其结果见表5.1 。表 5.1 上部结构层间剪力标准值层数kngi/ig/kn ekf/kn if/kn iv/kn 6 5548.38 29785.65 2023.40 368.82 275.36 5 560

7、0.45 380.45 380.45 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 5.3 上部结构层间位移角表 5.2 上部结构层间位移角层数iv/kn 侧移刚度（kn/mm ）层间位移(mm) 层高(mm) 层间位移角限值6 275.36 597 0.58 3900 1/6431 1/550 5 380.45 597 0.64 3900 1/5650 4 781.10 597 1.31 3900 1/2752 3 1195.20 597 2

8、.00 3900 1/1799 2 1609.30 597 2.70 3900 1/1336 1 2023.40 597 3.00 5100 1/1207 由表 5.2 可知，上部结构满足抗震设计要求。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。6.1 计算隔震层偏心距e本结构和隔震装置对称布置，偏心距e=0。6.2 隔震层质心处的水平位移计算根据场地条件，特征周期为stg4.0。由式mmknkkjh/504.5340216.1由式131.0504.53131.0216.140hjjegkk由式sgkgth66.12171.0131.07

9、 .106.0131. 005.017.106.005. 012egeg83. 0131.055. 0131. 005.09. 055.005.09.0egeg设防烈度7 度(0.15g) 罕遇地震下20.1max。261.020.171.066.14 .0)(83. 0max211ttgeq由式mmmkguheqsc179179.0)(16.3 水平位移验算（验算最不利支座）精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - -本工程隔震层无偏心，对边支座15.1i。由式mmmmuucii85.20517915.1验算支座lrb600 mmui220mmummuii22085.205故支座变形满足要