[PPT]隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法

1、第五章 隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法1. 隔震結(jié)構(gòu)體系的計算方法 1.1 計算模型：層（集中質(zhì)量）模型 1. 我國抗震規(guī)范（規(guī)程）的規(guī)定11.2 隔震層計算參數(shù)水平剛度 水平剛度理論公式式中，當(dāng)P很小時，2 規(guī)范規(guī)定Kj 由試驗確定；當(dāng)其與加載頻率有關(guān)時，加載頻率取結(jié)構(gòu)基本頻率。3等效阻尼比式中j 由試驗確定。公式證明: 4豎向荷載應(yīng)保持平均壓應(yīng)力限值 (對于甲、乙、丙類建筑分別為10、12、15MPa)；對于多遇地震驗算，宜采用加載頻率 0.3 Hz且支座剪切變形為 50%的水平剛度和等效阻尼比； 對于罕遇地震，直徑小于600mm的隔震支座宜采用加載頻率為0.1 Hz且剪切變形不小于250%的水平剛度

2、和等效阻尼比；直徑不小于600mm的隔震支座宜采用加載頻率為0.2 Hz且剪切變形為100%的水平剛度和等效阻尼比。根據(jù)試驗結(jié)果確定不同階段的參數(shù)取值 51.3 計算方法1.3.1等效側(cè)力法總水平地震作用按下式計算：式中，1為相應(yīng)于隔震結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震作用影響系數(shù)；G為總重力代表值。地震作用的分布：見第2節(jié)61.3.2時程分析法一般情況下的砌體房屋或與砌體房屋結(jié)構(gòu)周期相當(dāng)?shù)姆课?，可采用等效?cè)力法。對于其他情況，除可采用等效側(cè)力法外，尚應(yīng)采用時程分析法計算。71.4 計算內(nèi)容罕遇地震下的隔震支座變形應(yīng)滿足式中，ui是隔震支座的變形能力。對于橡膠支座，ui 不應(yīng)超過支座有效直徑的 0.5

3、5倍和支座橡膠層總厚3倍二者的較小值。隔震支座水平變形小震下上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力82. 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方法層間剪力最大比值0.530.350.260.18水平減震系數(shù)HR0.750.500.380.25地震影響系數(shù)is地震作用分布：沿高度按“矩形分布”（規(guī)范）或“三角形分布”（規(guī)程）根據(jù)隔震與非隔震結(jié)構(gòu)的各層層間剪力最大比值確定水平向減震系數(shù)。式中，s為常遇地震下隔震前結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)。9根據(jù)減震系數(shù)確定隔震結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)。根據(jù)地震影響系數(shù)確定隔震支座的剛度和阻尼。選擇隔震支座的類型和型號。確定隔震支座的有效剛度、阻尼比和個數(shù)。計算隔震層及上部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)按減震系數(shù)確定。檢驗計算結(jié)果是

4、否滿足規(guī)范要求：如果滿足，則結(jié)束；如果不滿足，則調(diào)整隔震支座的參數(shù)，或加設(shè)阻尼裝置，重復(fù)第3至第5步。 3.設(shè)計步驟10作業(yè)鋼筋混凝土隔震結(jié)構(gòu)如圖所示。樓面折算重力代表值為 12kN/m2。 柱截面為300mm300mm ，混凝土為C30，假定梁剛度為無窮大。如果減震系數(shù)為1/2，請設(shè)計隔震支座（相關(guān)參數(shù)見附件，其中假定橡膠與鋼板等厚），并按等效側(cè)力法計算隔震支座水平變形，驗算隔震層變形是否滿足規(guī)范要求。Appendix: parameters of isolators111 抗震設(shè)計總體目標(biāo)2. 美國UBC規(guī)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 隔震結(jié)構(gòu)的地震動水平130Ts2.5CaCaT (s)T0CV/T譜加速度(g)TS=CV/(2.5Ca)T0=0.2 TS3 美國規(guī)范反應(yīng)譜144 靜力分析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 Response23參考文獻中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). “建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011-2001)”. 中國建筑工業(yè)出版設(shè)，2001.疊層橡膠支座隔震技術(shù)規(guī)程（CECS 126：200