YJK结构隔震设计

YJK隔震设计1结构隔震和消能减震设计两点约束或单点约束功能的扩充；在两点约束、单点约束和设置支座菜单都设置了5种选项：线型、阻尼器、速度线型相关型消能器、速度非线性相关型消能器、隔震；选择线性时即为弹性约束；利用弹性连接的原理设置隔震支座23隔震工程实例：云南某较高隔震建筑41、在计算前处理中设置隔震支座隔震支座参数5隔震结构设计的四个步骤分为上部结构、隔震支座、隔震层以下结构及基础部分；上部结构：沿用一般抗震结构的设计方法，水平地震作用采用隔震以后的地震作用标准值，计算地震力的水平向减震系数β；隔震支座：首先要满足重力荷载代表值下的隔震支座承载力要求及水平变位，即压应力要求；还应验算大震下隔震支座的拉应力及水平变位；隔震层以下结构：地震作用计算、抗震验算和抗震措施，应进行隔震后设防地震（中震）的抗震承载力验算，并按罕遇地震（大震）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（大震）下的层间位移角控制。基础：地基基础的抗震验算不考虑隔震产生的减震效应，按本地区设防烈度进行设计。6隔震结构的上部结构计算7上部结构计算《抗规》12.2.5-2条：隔震后水平地震作用计算的水平地震影响系数可按本规范5.1.4、第5.1.5条确定。其中水平地震影响系数最大值可按下式计算：αmaxl=βαmax/ψαmaxl——隔震后的水平地震影响系数最大值；β——水平向减震系数；为按弹性计算所得的隔震与非隔震各层层间剪力的最大比值。8隔震结构上部计算主要步骤将模型文件复制两份，一个布置上隔震支座属性，此时叫隔震模型；另一个不布置隔震支座属性，隔震支柱底端设铰，此时模型叫非隔震模型；用中震计算水平向减震系数β；对隔震模型和非隔震模型分别进行中震反应谱计算和时程分析计算；人工对比两个模型时程分析结果得出β；非隔震模型输入αmaxl的反应谱法计算9建立隔震模型与非隔震模型将模型文件复制两份将隔震模型在前处理用单点约束菜单设置隔震支座；10建立隔震震模型与与非隔震震模型在非隔震模模型，在前处理理将隔震震层柱底底全部设设置铰接接属性；11非隔震模模型和隔隔震模型型的中震震反应谱谱计算《建筑抗抗震设计计规范理理解与应应用》419页页关于减减震系数数的计算算方法说说明：““计算隔隔震与非非隔震两两种情况况的层间间剪力，，宜采用用基本设设防水准准下地震震作用进进行时程程分析。。”因此，计算水平向减减震系数数β时采用中中震；为了计算算出水平平向减震震系数ββ，需要要分别对对非隔震震模型和和隔震模模型进行行弹性时时程分析析计算，，但是在在YJK中，弹性性时程分分析是需需要接力力反应谱谱计算的的，因此此对两个个模型的的反应谱谱计算除除了基本本的设计计参数设设置外，，还应在在地震计计算参数数中，按按照中震震计算的的要求设设置地震震影响系系数最大大值。12非隔震模模型和隔隔震模型型的中震震反应谱谱计算13对非隔震模型型进行中震下的弹性性时程计计算非隔震模模型完成成上部结结构的““生成数数据+全部计算算”，此此为中间间结果，，不是最最终结果；然后进入入“弹性性时程””菜单；需在这里选选择地震波；进行设防地震震下的弹弹性时程程计算注意要把把在弹性性时程参参数“主主方向峰峰值加速速度”中中输入中中震下的的峰值加加速度。。14对非隔震模模型进行行中震下的弹弹性时程程计算计算完成成后，可可以在““时程结结果”中中查看““多条波波包络值值”中的的楼层剪力；15对隔震模型也进行中震下的弹性性时程计计算对隔震模模型也进进行弹性性时程（（FNA法或直接接积分法法）的计算；使用在非隔震震模型中中同样的的地震波波，使用用中震下下的峰值值加速度度，得到隔震模型型的楼层层剪力；16人工对比比两个模模型时程程分析结结果得出出β人工对比比隔震和和非隔震震的上部部结构各各楼层剪剪力值（（一般为为多条波波包络值）；主方向0度和90度；各楼层剪剪力比取取较大值值作为水水平向减减震系数数β=0.24。并按规范范公式12.2.5求出αmaxl=βαmax/ψ=0.048；17层号

塔号非隔震时程法剪力隔震FNA时程法剪力剪力比618445.6441972.5940.235114337.5133404.6570.244117790.7424014.5680.233121201.264271.999-2122760.1683143.55-层号

塔号非隔震时程法剪力隔震FNA时程法剪力剪力比618538.9912020.2840.245114482.1213478.2960.244117916.4244086.3880.233121359.9044315.748-2122776.0923139.032-对非隔震模型型输入β/ψ的反应谱法法计算在非隔震震模型中中输入β/ψ并进行反应应谱法计计算，得得到上部部结构的最终配筋结果；软件将自自动按规规范公式式12.2.5求出αmaxl；用户还应应按照《抗规》》12.2.7第2条抗震措措施降低低1度，按照照7（0.10g）高度小小于24m得到抗震震等级为为三级输入参数数；18隔震支座座验算19隔震支座座验算《抗规》》12.2.3隔震层的的橡胶隔隔震支座座应符合合下列要要求：1隔震支座座在表12.2.3所列的压压应力下下的极限限水平变变位，应应大于其其有效直直径的0.55倍和支座座内部橡橡胶总厚厚度3倍二者的的较大值值。3橡胶隔震震支座在在重力荷荷载代表表值的竖竖向压应应力不应应超过表表12.2.3的规定。《抗规》》12.2.41….其橡胶支支座在罕罕遇地震震的水平平和竖向向地震同同时作用用下，拉拉应力不不应大于于1Mpa。《乌鲁木木齐建筑筑隔震技技术应用用规定》》第2.4.2条：隔震支座座在罕遇遇地震作作用下的的最大压压应力不不宜大于于30MPa20建筑类别甲类建筑乙类建筑丙类建筑压应力限值（Mpa）101215对隔震模模型的罕罕遇地震震（大震震）的时时程计算算复制一份份隔震模模型，对对此模型型进行在在罕遇地地震（大大震）的的时程（（FNA法或直接接积分法法）计算；选用计算水平平向减震震系数ββ时同样样的地震波；在弹性时时程参数数“主方方向峰值值加速度度”中输输入大震震下的峰峰值加速速度。21设置需查看内内力及应应力的相关工况组合合第一行是是为《抗规》》12.3.3-3：橡胶隔隔震支座座在重力力荷载代代表值的的竖向压应力不应超过过表12.2.3的规定；恒活荷载读读取反应应谱结果果；第二行是为《抗规》》12.2.4：橡胶支支座在罕罕遇地震震的水平平和竖向向地震同同时作用用下，拉拉应力不不应大于于1Mpa；《乌鲁木木齐建筑筑隔震技技术应用用规定》》第2.4.2条：隔震震支座在在罕遇地地震作用用下的最最大压应应力不宜宜大于30MPa；22查看隔震支座内力弹性时程程计算完完成后，软件提供供菜单输输出隔震支座内内力、位位移、应应力结果；重力荷载载代表值值1.0恒+0.5活下，支支座压应应力值图图，用户户可和《《抗规》》表12.2.3的上限值值进行比比较。23查看隔震支座内力力看包括地地震组合合下的拉拉压应力力图，该该地震即即为罕遇遇地震结结果，人人工和《《抗规》》12.2.4条上的限限值1Mpa比较，如如果大于于1Mpa则不满足足规范要要求；对对于隔震震支座的的最大压压应力按按照《乌乌鲁木齐齐建筑隔隔震技术术应用规规定》第第2.4.2条要求的的不宜大大于30MPa检查。24查看隔震支座应力为了得到到隔震支支座的应应力，必必须在隔隔震参数数中正确确输入隔隔震支座座的面积积，如果果在参数数中没有有输入隔隔震支座座的面积积，隔震震支座应应力菜单单输出的的结果将将是025查看隔震支座位移移使用“隔隔震支座座位移””菜单查查看各个个隔震支座位移移；按照《抗规》》12.2.3隔震支座座在表12.2.3所列的压压应力下下的极限限水平变变位的限限值要求求。26隔震层以以下结构构设计27隔震层以以下结构构设计《抗规》》12.2.9：1、隔震层层支墩、、支柱及及相连构构件，应应采用隔隔震结构构罕遇地地震下隔隔震支座座底部的的竖向力力、水平平力和力力矩进行行承载力力验算。。2、隔震层层以下的的结构（（包括地地下室和和隔震塔塔楼下的的底盘））中直接接支承隔隔震层以以上结构构的相关关构件，，应满足足嵌固的的刚度比比和隔震震后设防防地震的的抗震承承载力要要求，并并按罕遇遇地震进进行抗剪剪承载力力验算。。隔震层层以下地地面以上上的结构构在罕遇遇地震下下的层间间位移角角限值应应满足表表12.2.9要求。28隔震层支支墩、支支柱的计计算取隔震支支座验算算结果的的各组合合下支座座内力（（轴力u1，剪力u2、u3）值；弯矩可按轴力力与水平平位移乘乘积取值值，取较较大值；以上轴力力、剪力力、弯矩矩可用于支柱的的设计内力；支柱设计计可采用此内力用用工具箱箱手核。。29隔震层以以下结构构罕遇地地震下的的层间位位移角计计算取隔震支支座验算算结果的的各支座座地震组组合最大大位移值值，除以以层高即即得出层层间位移移角；将得出的层层间位移移角和《《抗规》》表12.2.9比较即可可。30隔震结构构基础设计31隔震结构构基础设计计《抗规》》第12.2.9条第3款，隔震震建筑地地基基础础的抗震震验算和和地基处处理仍应应按本地地区抗震震设防烈烈度进行行，….软件实现现流程：：将隔震模模型按本本地区设设防烈度度（不降降低设防防烈度的的）进行行多遇地地震计算算；到基础模模块中进进行基础础建模及及计算设设计。32隔震支座座参数属属性线性部分分的参数数（有效效刚度和和有效阻阻尼）在在3个坐标轴轴上意义义一致；有效刚度的意意义是将将非线性性构件等等效成一一根线性性构件后后的刚度；此刚度对结结构周期期、反应应谱计算算和快速速非线性性（FNA）时程分分析结果果有较大大影响；有效阻尼只影影响附加加阻尼比比，从而而影响反反应谱计计算结果果。33隔震支座非线线性参数数轴向和水水平向意意义不一一致(1)轴向非线线性参数数刚度：隔震支支座轴向向受压刚度；抗拉刚度：：隔震支支座轴向向受拉刚度；截面积：：隔震支支座的横横截面积积，弹性性时程模模块会使使用该参参数计算算隔震支支座的拉拉压应力力，若填填0，则对应应的隔震震支座拉拉压应力力均为0；(2)水平方向向非线性性参数刚度：隔震支支座水平平方向屈屈服前刚度；屈服力：隔震震支座的的屈服力；屈服后刚度比比：隔震震支座屈屈服后的的刚度与与屈服前前刚度的的比值。。34弹性时程程分析的的快速非线性（（FNA）方法缺点：由于该该方法的的计算依依赖于结结构的模模态结果果，所以以非线性性构件的的有效刚刚度填写写的准确确与否，，对计算算结果将将会有一一定的影影响。对于减震结构构，由于于减震器器的影响响范围有有限，使使用FNA方法一般般都可以以得到较较为准确确的结果果。但对对于隔震震结构而而言，由由于隔震震支座的的加入，，往往会会较大的的改变结结构底部部的力学学性能，，对结构构的模态态周期影影响很大大，由其其产生的的非线性性亦会影影响结构构的整体体，从而而不能严严格满足足“结构构仅有局局部非线线性”这这一条。此时，若想用用FNA法得到较较为准确确的结果果，则需需要将隔隔震支座座的有效效刚度填填写准确确。若不不能确定定有效刚刚度，也也可采用用直接积积分法对对隔震层层的层剪剪力进行行校核。一般而言言，若FNA法计算的的隔震层层剪力偏偏小，则则说明隔隔震支座座的有效效刚度值值偏小；；反之偏偏大35弹性时程程分析的的快速非线性（（FNA）方法快速非线线性（FastNonlinearAnalysis，简称FNA）方法，，是一种种非线性性的模态态叠加方方法，原原理是将将结构的的线性部部分和非非线性部部分隔离离开，通通过非线线性力迭迭代的方方式对结结构进行行计算。下面对其优缺缺点进行行简单概概括。优点：其其计算速速度较之之非线性性直接积积分法要要快很多多，适用用于计算算具有有有限数量量的非线线性构件件、仅存存在局部部非线性性行为的的结构。。因而在在进行减减震隔震震计算时时，若只只考虑结结构中隔隔震支座座、阻尼尼器、屈屈曲约束束支撑等等构件的的非线性性行为，，而结构构