层框架中学教学楼隔震结构设计

10.6隔震结构工程设计实例10.6.1工程概况某中学教学楼，地上5层，每层高度皆为3.6m，总高18m，隔震支座设置于基础顶部。上部结构为全现浇钢筋混凝土框架结构，楼盖为普通梁板体系，基础采用肋梁式筏板基础。丙类建筑，设防烈度8度，设计基本加速度0.15g，场地类别Ⅱ类，地震分组第一组，不考虑近场影响。根据现行《中小学建筑设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》相关规定对上部结构进行设计，其结构柱网布置如图10.9所示，各层的重量及侧移刚度如表10.3所示。图10.9框架平面柱网布置图表10.3上部结构重量及侧移刚度桶层号近重力荷载代表践值蠢(贱KN)育侧移刚度涛（蛋KN/m壮m祸）责1殊6095.7光8捧678档2猜6095.7己8呆597顿3泽6095.7穴8僚597斑4梳5897.8多6虎597绳5弹5600.4滚5厦59710.6.2初步设计1.是否采用隔震方案(1)不隔震时，该建筑物的基本周期为0.45s，小于1.0s。(2)该建筑物总高度为18m，层数5层，符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。(3)建筑场地为Ⅱ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.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。3.隔震层上部重力设计医上部总重力为蜓如淘表腥1梦0栗.挑3摇所示。纵10.6.3宝裤隔震支座的选脑型和布置户检确定目标水平侄向减震系数蜂为桂0拾.割5荡0棒，袍进行上部结构僵的设计，并办计算出每个支古座上的轴向力劫。根据抗震规苍范相应要求，后丙类建筑隔震理支座平均应力普限制不应大修于陕15MP适a袭，由此确定每赞个支座的直径晒（隔震装置平吐面布置图如图磁1台0条.1穴0飘所示家，即各柱底部崭分别安置橡胶索支座洞）。动图撤1渣0营.1味0蝶牺隔震支座布置忧图崭1.柄确定轴向力沿竖向地震作忌用押净颤秧疏汤柱底轴力设计预值醉攀中柱柱底轴力惭首厚兄松边柱柱底轴力陶奏浩伞序2.报确定隔震支座坐类型及数目六中柱支座台：非GZY40称0讨型，竖向承载辛力茎1884K瞧N冒，室共傅2观2旁个。呢边柱支座进：由GZY40就0融型，竖向承载胜力副1884K管N各，贞共疫2斗2逼个。范其支座型号及倦参数如括表动1挖0贸.次4阁。毅表端1维0待.4导虏隔震支座参数窄型号宽设计承载力扫竖向刚度业水平刚度嫩等效阻尼际GZY400般1884杰1679赞2.092摧1.216厅0.292昌0.131留10.6.4庄缘水平凝向嫁减震系数卖的计算搅多遇地震时，总采用隔震支座刺剪切变形仰为洒50榴%紧的水平刚度和念等效粘滞阻尼蜜比。丢由厘式奴(直1麻0依.2展)己由蓄式经(假1便0嫁.3重)宽揭。建由热式嫌(衡1攀0晕.1果)黎步所。框邪榜桌待由番式驾(煮1御0捷.结6斥)闪蝶坦成宇达即水平向减震龟系数满足预期国效果。着10.6.5槽投上部结构计算蜘1.刚水平地震作用滔标准值绣非危隔震结构水平旨地震影响系数斧链由式津(渐1危0捉.势8萍)随就刻长2.密隔震层分布的份层间剪力标准炊值高由式健(能1砌0行.柄9话)飘旷救谦守她垮机计算层间剪力陵标准撒值详,大其结果见表朋1弊0停.5日。款康表轻1奥0捡.5摩值上部结构层间次剪力标准值庙层数淋/kN惯/kN横/kN小/kN要5探5600.4泛5否29785.归65损2023.4嫩0蚕380.45揪380.45衔4闪5897.8猴6鹰4聚00.65饭781.10于3着6095.7概8浸414.10哀1习195.20望2狐6095.7冷8兔414.10掏16邻09.30归1洒6095.7计8王414.10淡2023.4屈0聋3.阳上部结构层间引位移角敬表士1唱0巾.箩6律好上部结构层间润位移角态层数节/秘K局N狱侧移刚度孩（偿KN/m屈m蛇）两层间位喂移晋(朵mm)书层高寇(酷mm)昆层间位移角浊限值下5印380.45裹597怎0.64船3600山1/5650社1/550基4劈781.10每597竿1.31独3600歼1/2752辆3畅1195.2券0栽597萍2.00窄3600裹1/1799乔2滴1609.3责0背597丈2.70顽3600袭1/1336夏1寿2023.4舌0趋597坡3.00辅3600也1/蠢1207咬由央表盾1糖0趴.猪6匠可知，上部结选构满足抗震设拢计要求论。迟10.6.6候惭隔震层水平位期移验算野罕遇地震时，兆采用隔震支座赌剪切变形不小包于促250屋%言时的剪切刚度忧和等效粘滞阻库尼比。吐1.蹦计算隔震层偏尖心距球本结构和隔震聚装置对称布置量，偏心距洁=泰0仇。疾2.味隔震层质心处窑的水平位移计部算工看根据场地条件微，特征周期为介。果由式旦(某1闷0吧.2)爸责致坛柏递址蜻桃由式劣(软1积0无.3)赞滩起忧嘴宝经很由川式窄(杜1消0锹.1诵)雕婆句蓄胡厨钢饥设防烈背度标8吓度表(旁0.15g掘)击罕遇地震下客。池由捷式斥(卖1产0计.阻1粱2沉)淹猛祥锋闪堂废3.观水平位移验算喊（验算最不利视支座绝）籍拜本工程隔震层伍无偏心，对边医支座钩。纷由式益(胸1孕0吐.涌1搂1婆)疯晃决储陶验算支搅座梦GZY吐400势瞒明苦帜德故支座变形满遍足要求。脱10.6.7祸瓶隔震层下部计锡算听各隔震支座的垮剪力按水平刚禾度分配。隔震奸层在罕遇地震焦作用下的水平燥剪力计算紫为计,绑隔震层的总刚顽度为聪53504K接N/沿m纳。每惠个张GZY蜓400格隔震支座受到种水平剪力为刘218.22匙K彻N悦。肺10.6.8客码隔震结构时程布分析验算1．分析模型栋图衫1誉0芝.1碗1贺婶隔震结构时程堡分析模型厌2缩．岭输入地震波发本工寿程淡8栏度榜(0.15g阅)捉设防，时程分区析所用地震加耕速度时程曲线柴的最大值取为拉：腿多遇地杂震惑1.10效罕遇地怒震阔5.10戴输入地震波如如表槽1滋0胸.已7抛：司表洁1棵0序.挺7劳时程分析地震客波参数择地震波傲相位特性搬时间间隔钳(恭s)期时长南(马s)威最大加速度认峰值时刻瘦(干s)错ARTEL育CENTR锡O仙ELCEN却TRO19复40NS孤0.01的82勒419.0休2.22伟ARTHA骨CHINOH厚E派HACHIN野OHE19纯69EW绿0.01矩163.84杀392.62稍17.3授ARTKO连BE梨JMAKO宫BE199右5NS召0.01忆163.8乔394夺5.56读3害．奶迅时程分析结果齐采用时程分析践程序进行结构筹在多遇地震下伍结构隔震与非贼隔震的时程分雷析，以及在罕办遇地震下隔震准结构的位移反坊应时程分析。医多遇地震下时葱程分析计算结转果如表尿1赞0贪.嘴8堂：戏表卖1罚0获.底8佩诊多遇地震时程青分析的主要计顷算结果禁项目贵波形泼非隔震结构寸隔震结构恋1惩层军2饭层铜3宪层丽4饮层躬5择层伞隔震虏层乖1届层灵2古层骨3萄层薄4愈层许5营层阵层间剪力招EL棋3述334奶3036岔2冈912善22旱19凤12掩17阀1咬403.2饺1缸191.7何998.1匀805.1蕉568.8染2豪90.1倚HA慎45昆83奋4宅173随3菜345叨2397涛1268逃1众834.6等1阀471.8蜜1153.2躬902.6感621.0漂321.5敲KO戏4参436斧3上720看2俘835舅2迟306剩13溪24芹1架775.6天1资587.2涌1蝴385.9东1138.5遍808.3弦414.2吗加速度珍EL库1.录21础1.8羊7争2.悦13展2.炮41碰2.5桂8拆1.1递2疫1.1寺0猛1.13炸1.21束1.27搞1.31性HA栏1.1愈3悲1.72洪1.9增7烂1.9刷9素2.4咳2感1.4迁1挠1.5植2复1.雁57蜘1.千56紫1.5脾3武1.5裕0援KO拔1.3抄4嫌2.1骡5姿2.4殿6芹2.盾27窝2.2朽3及1.3瞧1膨1.3伯8脑1.45苗1.53杀1.5浩5菊1.6权0艘速度奖EL袋0.06叼0.10远0.14洽0.18途0.20锐0.1狱2挑0.1晚3冬0.1义4呆0.母15丈0.哑16庭0.舱16亿HA燃0.06述0.12扎0.1不7喇0.20总0.2艰2欣0.1迹5原0.16伞0.19铲0.2徐0躬0.22锐0.23盛KO晃0.06副0.1蓝3意0.1佳7蹦0.20该0.23居0.14底0.16颠0.17摘0.18尖0.19乓0.痒20招位移区EL寺4.递92途9.铜85营13.卸69朝1怀7.23必1小9.13贡2存3.78舒2洋6.52胃2忌9.08驳31.02盟3扁2.30同32.92貌HA孕6.吊76磁13.糟75脆1峰9.24度22.猴98棕24.肤81近3抗1.09器3尘4.48截3套7.44技3闭9.51叠40.78酿4振1.36败KO墓6.厨54傻12.纤77谊1换7.12湿19.珍80判2兴1.30衣30.09追33.饥69盒3与7.23距40.09击42.1筹0你43.耍15坝注：加速度时预程曲线最大值高。王通过结构隔震网与非隔震两种飘情况下各层最削大层间剪力的波分析对比确定虎隔震结构的水莲平向减震系数需，计算结果见钳表花1饶0陷.弊9句：盟表寇1帮0澡.鸦9隔起水平向减震系弃数计算臭层次拘波形蔽隔震剪力橡非隔震剪力变剪力比值絮平均值崭最大值素5朽EL茎290.1糊1217.0个0.2耻38其0.棵268笨0.再345悠HA文321.5竹1268.0险0.叮254虑KO漆414.2叼1324.0盼0.3化13索4汤EL昨568.8坡2219.0头0.裤256淹0.浸289厚HA撒621.0针2397.0猪0.秋259稻KO睛808.3悬2306.0拔0.3搬50哭3们EL您805.1桑2912.0翻0.殊276么0.3行16驳HA决902.6世3345.0膨0.脸270碎KO虎1138.5佩2835.0征0.圾402海2小EL扫998.1冒3036.0仁0.具329汗0.3碎23威HA声1153.2抱4173.0坛0.异276登KO添1385.9倡3720.0橡0.咬373宿1嘉EL较1191.7哈3334.0尊0.伤357星0.最345娱HA商1471.8潮4583.0贞0.3股21旺KO滋1587.2香4436.0缓0.勾358孩由表山1沟0偿.8赞可知，结构在肚隔震与非隔震俭两种情况下各漏层最大层间剪捎力比值淹为增0.巾345就。下因赖本工程水平向植减震系数设计滴为岂0.跳5左。按扭本章节面表步1流0庸.2俩规定，水平向模减震系数灵为货0.壳5欧时，层间剪力属最大比值漆为简0.3妇5姓。械而悼表睛1尾0椅.8号中，其框值戒0.阁34炎5送未超过层间剪换力比限值计，然因而怀认为该隔震结帖构满足水平向跌减震系数要求登。尤隔震后宵上部结构层间蛋角位移见下荐表扑1子0暴.誓10赢：售表孟1崖0蓬.幼10懂雹隔震后上部结谈构层间位移角设层次朴波形族层间位移稀(堵mm)油层高翠(浇mm)基层间角位移皮限值薯5坊EL霜32.92昂3600券1/受5807息1/550扯HA棍41.36伞3600评1/疏6207堵KO罩43.15钓3600抢1/权3429布4由EL薯32.30咏3600喇1/偿2813韵HA降40.78果3600右1/址2835务KO汤42.10飘3600贞1/均1792域3须EL茫31.02寄3600丈1/牺1856断HA馆39.51射3600键1/患1740土KO滤40.09甚3600玩1/鹊1259捷2守EL柳29.08蓬3600密1/悠1407岗HA降37.44仪3600历1/遮1217汤KO费37.23皮3600抛1/柴1017爱1朱EL蠢26.52侨3600欣1/慕1314缺HA世34.48卖3600盖1/连1062亿KO慕33.69腿3600障1/逆1000消罕遇地震下隔唤震结构的层间慈位移计算结果鲜见表巴1孙0泰.1境1筐：蜻表伤1豆0摔.杏1垂1子亲罕遇地震下最拳大水平位移（蜓单位：毒）畅输入波形颈隔震层灌1话层呼2种层魄3屈层厅4帐层继5宾层产ARTEL姥CENTR篮O加1胞92案205依217淡225荐231哈234获ARTHA阿CHINOH闸E亮1周75之1蚁86助197怨205妇210沫212曾ARTKO执BE紫