[PPT]隔震结构的设计方法

1、第五章 隔震结构的设计方法1. 隔震结构体系的计算方法 1.1 计算模型：层（集中质量）模型 1. 我国抗震规范（规程）的规定11.2 隔震层计算参数水平刚度 水平刚度理论公式式中，当P很小时，2 规范规定Kj 由试验确定；当其与加载频率有关时，加载频率取结构基本频率。3等效阻尼比式中j 由试验确定。公式证明: 4竖向荷载应保持平均压应力限值 (对于甲、乙、丙类建筑分别为10、12、15MPa)；对于多遇地震验算，宜采用加载频率 0.3 Hz且支座剪切变形为 50%的水平刚度和等效阻尼比； 对于罕遇地震，直径小于600mm的隔震支座宜采用加载频率为0.1 Hz且剪切变形不小于250%的水平刚度

2、和等效阻尼比；直径不小于600mm的隔震支座宜采用加载频率为0.2 Hz且剪切变形为100%的水平刚度和等效阻尼比。根据试验结果确定不同阶段的参数取值 51.3 计算方法1.3.1等效侧力法总水平地震作用按下式计算：式中，1为相应于隔震结构基本自振周期的水平地震作用影响系数；G为总重力代表值。地震作用的分布：见第2节61.3.2时程分析法一般情况下的砌体房屋或与砌体房屋结构周期相当的房屋，可采用等效侧力法。对于其他情况，除可采用等效侧力法外，尚应采用时程分析法计算。71.4 计算内容罕遇地震下的隔震支座变形应满足式中，ui是隔震支座的变形能力。对于橡胶支座，ui 不应超过支座有效直径的 0.5

3、5倍和支座橡胶层总厚3倍二者的较小值。隔震支座水平变形小震下上部结构内力82. 上部结构设计方法层间剪力最大比值0.530.350.260.18水平减震系数HR0.750.500.380.25地震影响系数is地震作用分布：沿高度按“矩形分布”（规范）或“三角形分布”（规程）根据隔震与非隔震结构的各层层间剪力最大比值确定水平向减震系数。式中，s为常遇地震下隔震前结构的地震影响系数。9根据减震系数确定隔震结构的地震影响系数。根据地震影响系数确定隔震支座的刚度和阻尼。选择隔震支座的类型和型号。确定隔震支座的有效刚度、阻尼比和个数。计算隔震层及上部结构的反应，上部结构反应按减震系数确定。检验计算结果是

4、否满足规范要求：如果满足，则结束；如果不满足，则调整隔震支座的参数，或加设阻尼装置，重复第3至第5步。 3.设计步骤10作业钢筋混凝土隔震结构如图所示。楼面折算重力代表值为 12kN/m2。 柱截面为300mm300mm ，混凝土为C30，假定梁刚度为无穷大。如果减震系数为1/2，请设计隔震支座（相关参数见附件，其中假定橡胶与钢板等厚），并按等效侧力法计算隔震支座水平变形，验算隔震层变形是否满足规范要求。Appendix: parameters of isolators111 抗震设计总体目标2. 美国UBC规范 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 隔震结构的地震动水平130Ts2.5CaCaT (s)T0CV/T谱加速度(g)TS=CV/(2.5Ca)T0=0.2 TS3 美国规范反应谱144 静力分析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 Response23参考文献中华人民共和国国家标准. “建筑抗震设计规范(GB50011-2001)”. 中国建筑工业出版设，2001.叠层橡胶支座隔震技术规程（CECS 126：200