结构隔震与耗能减振ppt课件.ppt

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 1 1 2隔震层计算参数 水平刚度 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 3Hz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 1Hz且剪切变形不小于250 的水平刚度和等效阻尼比 直径不小于600mm的隔震支座宜采用加载频率为0 2Hz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 5 1 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 6 1 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 7 1 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 55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 8 2 上部结构设计方法 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300mm 300mm 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 parametersofisolators 11 1抗震设计总体目标 2 美国UBC规范 Thepurposeoftheearthquakeprovisionshereinisprimarilytosafeguardagainstmajorstructuralfailuresandlossoflife nottolimitdamageormaintainfunction 12 2隔震结构的地震动水平 13 3美国规范反应谱 14 4静力分析 Proof 15 DampingCoefficients BDandBM DampingReductionFactors EffectiveDampingRatio DampingReductionFactor 16 EffectiveSystemVibrationPeriods TDandTM M 17 ResponseReduction duetotheFlexibilityoftheSuperstructure 18 DesignForce DesignForceReductionFactor Belowisolation Aboveisolation 19 VerticalDistributionofForce whichleadstoatriangulardistributionofforce 20 5DynamicAnalysis 5 1TwoMethods ResponseSpectrumAnalysisTimeHistoryAnalysis 21 5 2TimeHistoryAnalysis 22 5 3Scaling Note SRSSstandsforSquare Root of the Sum of the Squares Method DesignResponse 23 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 CECS126 2001 中国工程建设标准化协会 2001NaeimFan