5層框架中學教學樓隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、癌10.6 隔吧震結(jié)構(gòu)工程設(shè)斑計實例絆10.6.1傲工程概況骯某中學教學樓昂，地上5層，哀每層高度皆為耙3.6m，總昂高18m，隔哎震支座設(shè)置于襖基礎(chǔ)頂部。上傲部結(jié)構(gòu)為全現(xiàn)靶澆鋼筋混凝土捌框架結(jié)構(gòu)，樓絆蓋為普通梁板稗體系，基礎(chǔ)采敖用肋梁式筏板芭基礎(chǔ)。丙類建邦筑，設(shè)防烈度靶8度，設(shè)計基班本加速度0.熬15g，場地俺類別類，地按震分組第一組邦，不考慮近場八影響。翱根據(jù)現(xiàn)行中跋小學建筑設(shè)計白規(guī)范、混白凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計翱規(guī)范、建頒筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)辦范、建筑斑抗震設(shè)計規(guī)范案相關(guān)規(guī)定對搬上部結(jié)構(gòu)進行版設(shè)計，其結(jié)構(gòu)壩柱網(wǎng)布置如圖岸10.9所示奧，各層的重量芭及側(cè)移剛度如辦表10.3所敖示。辦圖10.9 澳框架平面柱

2、網(wǎng)擺布置圖礙表10.3 頒上部結(jié)構(gòu)重量壩及側(cè)移剛度澳層號拔重力荷載代表埃值(KN)版?zhèn)纫苿偠龋↘絆N/mm）靶1耙6095.7稗8矮678爸2啊6095.7扮8扒597瓣3按6095.7背8伴597奧4暗5897.8扒6胺597藹5版5600.4頒5鞍597爸10.6.2埃 藹初步設(shè)計佰1.盎是否采用隔震啊方案胺(1)壩不隔震時，該俺建筑物的基本霸周期為0.盎45扒s，小于1.氨0s。把(2)阿該建筑物總高邦度為1哎8霸m，層數(shù)皚5絆層，符合建疤筑抗震設(shè)計規(guī)辦范的有關(guān)規(guī)稗定。捌(3)百建筑場地為百類場地，無液俺化。翱(4)盎風荷載和其他班非地震作用的叭水平荷載罷未熬超過結(jié)霸構(gòu)扮總重力的10瓣%

3、。皚以上幾條均滿唉足規(guī)范中關(guān)于巴建筑物采用隔壩震方案的規(guī)定跋。艾2.安確定隔震層的壩位置 骯案隔震層設(shè)在爸基礎(chǔ)頂部靶，橡膠隔震支胺座設(shè)置在受力胺較大的位置，耙其規(guī)格、數(shù)量案和分布根據(jù)豎芭向承載力、側(cè)懊向剛度和阻尼癌的要求通過計隘算確定。隔震班層在罕遇地震邦下應(yīng)保持穩(wěn)定頒，不宜出現(xiàn)不扒可恢復的變形隘。隔震層橡膠懊支座在罕遇地搬震作用下，不傲宜出現(xiàn)拉應(yīng)力哎。扒3.矮隔震層上部重拔力設(shè)計 辦上部總重力為拔如表10.3澳所示。絆10.6.3跋 疤隔震支座的選盎型和布置瓣 辦確定目標水平百向減震系數(shù)為扳0.50，進班行上部結(jié)構(gòu)的半設(shè)計，并凹計算出每個支矮座上的軸向力辦。根據(jù)抗震規(guī)俺范相應(yīng)要求，耙丙類建筑

4、隔震白支座平均應(yīng)力爸限制不應(yīng)大于吧15MPa，礙由此確定每個百支座的直徑（叭隔震裝置平面霸布置圖如圖骯10.10霸所示唉，即各柱底部襖分別安置橡膠翱支座白）。伴圖10.10伴 隔震支座布跋置圖頒1.確定軸向翱力叭豎向地震作用般 傲 昂 艾 俺 埃柱底軸力設(shè)計擺值 稗中柱柱底軸力耙 昂 霸 翱 澳邊柱柱底軸力扮 稗 吧 版 耙2.確定隔震安支座類型及數(shù)板目矮中柱支座：G稗ZY400型把，豎向承載力背1884KN搬，共22個。擺邊柱支座：G扒ZY400型捌，豎向承載力奧1884KN絆，共22個。霸其支座型號及胺參數(shù)如表10翱.4。阿表10.4 叭隔震支座參數(shù)扳型號熬設(shè)計承載力吧豎向剛度艾水平剛度傲

5、等效阻尼奧GZY400芭1884襖1679傲2.092鞍1.216昂0.292拌0.131伴10.6.4叭 藹水平頒向胺減震系數(shù)氨的計算般多遇地震時，挨采用隔震支座鞍剪切變形為5耙0%的水平剛柏度和等效粘滯拜阻尼比。柏由式(艾10.2芭)傲由式(俺10.3礙) 哎 扒 。昂由式(八10.1柏)耙 柏 礙 。拌 巴 瓣 伴 跋由式(叭10.6翱)矮 凹 敗 靶 把 哎即水平向減震百系數(shù)滿足預期擺效果。靶10.6.5背 案上部結(jié)構(gòu)計算絆1.藹水平地震作用皚標準值盎非隔震結(jié)構(gòu)水暗平地震影響系斑數(shù)盎 礙由式罷(叭10.8板)哀 奧 癌 板2.敖隔震層分布的鞍層間剪力標準跋值芭由式伴(10.9)般 白

6、稗 昂 扮 哀 巴 辦 百計算層間剪力板標準值,其結(jié)敖果見表笆10.5懊。 凹表傲10.5把 上部結(jié)構(gòu)層阿間剪力標準值白層數(shù)埃/kN百/kN翱/kN邦/kN暗5啊5600.4般5邦29785.唉65拌2023.4氨0頒380.45昂380.45稗4藹5897.8捌6靶400.65盎781.10隘3稗6095.7白8挨414.10胺1195.2俺0捌2暗6095.7佰8澳414.10哀1609.3把0敗1凹6095.7爸8俺414.10稗2023.4翱0癌3.上部結(jié)構(gòu)按層間位移角骯表百10.6俺 上部結(jié)構(gòu)層把間爸位移角版層數(shù)阿/板K案N藹側(cè)移剛度（K版N/mm）隘層間位移(m頒m)把層高案(mm

7、)皚層間位移角壩限值背5胺380.45班597頒0.64艾3600安1/5650伴1/550邦4扒781.10癌597吧1.31笆3600跋1/2752巴3扮1195.2捌0澳597俺2.00笆3600哀1/1799襖2暗1609.3白0骯597芭2.70艾3600搬1/1336罷1哎2023.4氨0罷597鞍3.00壩3600耙1/1207懊由表10.6辦可知，上部結(jié)皚構(gòu)滿足抗震設(shè)壩計要求。氨10.6.6敖 疤隔震層水平位礙移驗算拜罕遇地震時，啊采用隔震支座罷剪切變形不小隘于250%時拜的剪切剛度和骯等效粘滯阻尼笆比。阿1.熬計算隔震層偏柏心距啊本結(jié)構(gòu)和隔震佰裝置對稱布置拌，偏心距爸=0。鞍

8、2.巴隔震層質(zhì)心處壩的水平位移計稗算 敗根據(jù)場地條件癌，特征周期為般。礙由式氨(10.2)把 哀 癌 捌 盎 扮由式艾(10.3)芭 藹 敖 艾 礙 扒由式(盎10.1佰)懊 岸 奧 跋 骯 奧 耙設(shè)防烈度8度拔(0.15g搬)罕遇地震下巴。芭由暗式(柏10.12邦)版 盎 昂 俺 傲 白3.吧水平位移驗算絆（驗算最不利礙支座） 板本工程隔震層拌無偏心，對邊拔支座案。翱由式熬(10霸.跋11) 佰 斑 澳 藹 襖驗算支座GZ哎Y叭400 班 凹 壩 吧 柏故支座變形滿靶足要求。隘10.6.7跋 班隔震層下部計礙算半各隔震支座的辦剪力按水平剛邦度分配。隔震邦層在罕遇地震哀作用下的水平拜剪力計算為

9、擺,傲隔震層的總剛般度為鞍53504K霸N/按m捌。每個GZY皚400氨隔震支座受到半水平剪力為柏218.22伴K鞍N。氨10.6.8八 隔震結(jié)構(gòu)時敗程分析驗算1分析模型把圖10.11藹 隔震結(jié)構(gòu)時把程分析模型皚2輸入地震擺波白本工程8度(盎0.15g)稗設(shè)防，時程分矮析所用地震加邦速度時程曲線拌的最大值取為跋：扳多遇地震1.靶10百罕遇地震5.版10胺輸入地震波如隘表10.7：頒表10.7時安程分析地震波罷參數(shù)芭地震波凹相位特性胺時間間隔拌(s)八時長藹(s)昂最大加速度傲峰值時刻案(s)敖ART EL斑 CENTR拜O霸EL CEN昂TRO 19澳40 NS辦0.01擺82翱419.0拜2

10、.22骯ART HA暗CHINOH啊E傲HACHIN吧OHE 19阿69 EW背0.01傲163.84暗392.62斑17.3澳ART KO奧BE辦JMA KO版BE 199昂5 NS癌0.01藹163.8耙394疤5.56叭3 時程分澳析結(jié)果扳采用時程分析頒程序進行結(jié)構(gòu)氨在多遇地震下擺結(jié)構(gòu)隔震與非把隔震的時程分昂析，以及在罕案遇地震下隔震稗結(jié)構(gòu)的位移反傲應(yīng)時程分析。跋多遇地震下時骯程分析計算結(jié)背果如表10.霸8：版表10.8 背多遇地震時程捌分析的主要計凹算結(jié)果白項目襖波形拜非隔震結(jié)構(gòu)背隔震結(jié)構(gòu)襖1叭層笆2癌層柏3叭層啊4暗層凹5案層奧隔震耙層翱1艾層昂2稗層叭3八層擺4哎層把5板層昂層間剪

11、力捌EL捌3334扒3036氨2912笆2219凹1217鞍1403.2白1191.7熬998.1按805.1暗568.8拌290.1八HA背4583骯4173骯3345拌2397按1268疤1834.6哀1471.8礙1153.2拌902.6暗621.0跋321.5絆KO搬4436般3720挨2835礙2306爸1324柏1775.6翱1587.2笆1385.9隘1138.5哎808.3壩414.2安加速度案EL扒1.21拌1.87艾2.13靶2.41哎2.58襖1.12藹1.10按1.13稗1.21斑1.27氨1.31按HA搬1.13扳1.72唉1.97斑1.99礙2.42拔1.41俺1.

12、52拌1.57按1.56百1.53叭1.50矮KO八1.34柏2.15疤2.46版2.27翱2.23熬1.31半1.38爸1.45哀1.53把1.55拜1.60壩速度瓣EL巴0.06般0.10板0.14捌0.18擺0.20埃0.12哎0.13頒0.14伴0.15頒0.16版0.16骯HA佰0.06啊0.12叭0.17傲0.20昂0.22哎0.15稗0.16奧0.19阿0.20哎0.22敖0.23般KO暗0.06頒0.13奧0.17頒0.20八0.23艾0.14氨0.16唉0.17澳0.18頒0.19靶0.20擺位移熬EL澳4.92吧9.85爸13.69懊17.23案19.13把23.78般26

13、.52罷29.08拔31.02壩32.30敖32.92澳HA岸6.76稗13.75巴19.24邦22.98安24.81伴31.09吧34.48叭37.44阿39.51俺40.78板41.36耙KO安6.54昂12.77拜17.12罷19.80搬21.30板30.09扮33.69奧37.23拜40.09挨42.10版43.15哎注：加速度時爸程曲線最大值盎。爸通過結(jié)構(gòu)隔震斑與非隔震兩種岸情況下各層最癌大層間剪力的暗分析對比確定隘隔震結(jié)構(gòu)的水埃平向減震系數(shù)唉，計算結(jié)果見哎表10.9：凹表10.9 盎水平向減震系皚數(shù)計算疤層次癌波形邦隔震剪力擺非隔震剪力澳剪力比值笆平均值鞍最大值爸5安EL哎290.

14、1傲1217.0岸0.238翱0.268霸0.345哀HA俺321.5瓣1268.0皚0.254俺KO凹414.2俺1324.0壩0.313挨4俺EL絆568.8頒2219.0鞍0.256般0.289柏HA敗621.0瓣2397.0白0.259俺KO扮808.3啊2306.0版0.350按3鞍EL哎805.1絆2912.0扳0.276疤0.316霸HA拔902.6搬3345.0挨0.270襖KO阿1138.5佰2835.0霸0.402絆2盎EL疤998.1柏3036.0罷0.329伴0.323哎HA敗1153.2拜4173.0靶0.276凹KO敖1385.9邦3720.0捌0.373藹1擺EL

15、挨1191.7叭3334.0壩0.357安0.345背HA佰1471.8埃4583.0岸0.321笆KO爸1587.2邦4436.0扒0.358凹由表10.8懊可知，結(jié)構(gòu)在襖隔震與非隔震鞍兩種情況下各版層最大層間剪稗力比值為0.胺345。因本柏工程水平向減翱震系數(shù)設(shè)計為骯0.5。按本笆章節(jié)表10.把2規(guī)定，水平挨向減震系數(shù)為吧0.5時，層伴間剪力最大比瓣值為0.35暗。而表10.骯8中，其值0胺.345未超搬過層間剪力比辦限值，因而認氨為該隔震結(jié)構(gòu)耙滿足水平向減礙震系數(shù)要求。吧隔震后上部結(jié)哎構(gòu)層間角位移藹見下表10.佰10：擺表10.10鞍 隔震后上部奧結(jié)構(gòu)層間位移芭角奧層次伴波形捌層間位移隘

16、(mm)癌層高哎(mm)稗層間角位移把限值艾5笆EL按32.92皚3600搬1/5807扒1/550懊HA芭41.36壩3600扒1/6207巴KO隘43.15澳3600皚1/3429啊4拌EL翱32.30八3600罷1/2813俺HA案40.78胺3600鞍1/2835邦KO瓣42.10跋3600凹1/1792般3矮EL隘31.02暗3600伴1/1856柏HA笆39.51跋3600八1/1740暗KO疤40.09襖3600吧1/1259骯2跋EL壩29.08挨3600藹1/1407班HA埃37.44盎3600伴1/1217拔KO斑37.23拔3600傲1/1017疤1盎EL板26.52盎3

17、600岸1/1314礙HA俺34.48矮3600靶1/1062盎KO芭33.69俺3600霸1/1000矮罕遇地震下隔辦震結(jié)構(gòu)的層間矮位移計算結(jié)果罷見表10.1昂1：奧表10.11埃 罕遇地震下把最大水平位移鞍（單位：笆）扒輸入波形瓣隔震層吧1層捌2層霸3層扳4層矮5層百ART EL伴 CENTR艾O霸192艾205板217藹225巴231阿234翱ART HA拔CHINOH伴E爸175笆186艾197鞍205百210氨212翱ART KO背BE礙204熬218百230岸239隘245搬248扒平均盎190皚203搬215芭223伴229絆231巴注：加速度時矮程曲線最大值藹。襖由表10.1哀1中數(shù)據(jù)可知扮隔震層在罕遇班地震作用下最擺大水平位移為拔，滿足最大位背移限值要求。按鋼筋混凝土框凹架結(jié)構(gòu)在罕遇襖地震作用下層半間位移角限值擺為1/50，斑而本工程采用佰隔震結(jié)構(gòu)，彈笆塑性位移角限斑值取規(guī)定值的斑1/2，即1安/100。由白表1.11的安計算可知本工板程最大位層間鞍移為稗，位移角為1艾2/3600澳=1/300昂，滿足要求。頒各地震波時程礙分析得到的層皚間最大位移圖鞍如下：巴圖10.12敗為ART E稗L CE