隔震结构设计-实例.doc

隔震结构工程设计1工程概况某商业办公楼，地上6层，首层5.1m,其余层高度皆为3.6m，总高24.6m，隔震支座设置于基础顶部。上部结构为钢框架结构，楼盖为普通梁板体系，基础采用独立基础。丙类建筑，设防烈度7度，设计基本加速度0.15g，场地类别类，地震分组第一组，不考虑近场影响。表1.1 上部结构重量及侧移刚度层号重力荷载代表值(KN)侧移刚度（KN/mm）1776081527760796377607964776079657760796651007962 初步设计2.1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24.6m，层数6层，符合建筑抗震设计规范的有关规定。(3)建筑场地为类场地，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。2.2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。2.3隔震层上部重力设计 上部总重力为如表1.1所示。3 隔震支座的选型和布置 确定目标水平向减震系数为0.50，进行上部结构的设计，并计算出每个支座上的轴向力。根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图1.1所示，即各柱底部分别安置橡胶支座）。图1.1 隔震支座布置图3.1确定轴向力竖向地震作用 =19261kN柱底轴力设计 中柱柱底轴力 边柱柱底轴力 32确定隔震支座类型及数目中柱支座：LRB600型，竖向承载力2673KN，共20个。边柱支座：LRB600型，竖向承载力2673KN，共20个。其支座型号及参数如表3.1。表3.1 隔震支座参数型号标准竖向荷载竖向刚度水平性能屈服后刚度kN/mm屈服力kN等效刚度kN/mm等效阻尼比%LRB600267332111.236622.31244 水平向减震系数的计算多遇地震时，采用隔震支座剪切变形为50%的水平刚度和等效粘滞阻尼比。由式由式 。由式 。 由式 即水平向减震系数满足预期效果。5 上部结构计算5.1水平地震作用标准值非隔震结构水平地震影响系数 由式 5.2隔震层分布的层间剪力标准值由式 计算层间剪力标准值,其结果见表5.1。 表5.1上部结构层间剪力标准值层数/kN/kN/kN/kN65548.3829785.652023.40368.82275.3655600.45380.45380.4545897.86400.65781.1036095.78414.101195.2026095.78414.101609.3016095.78414.102023.405.3上部结构层间位移角表5.2上部结构层间位移角层数/KN侧移刚度（KN/mm）层间位移(mm)层高(mm)层间位移角限值6275.365970.5839001/64311/5505380.455970.6439001/56504781.105971.3139001/275231195.205972.0039001/179921609.305972.7039001/133612023.405973.0051001/1207由表5.2可知，上部结构满足抗震设计要求。6 隔震层水平位移验算罕遇地震时，采用隔震支座剪切变形不小于250%时的剪切刚度和等效粘滞阻尼比。6.1计算隔震层偏心距本结构和隔震装置对称布置，偏心距=0。6.2隔震层质心处的水平位移计算 根据场地条件，特征周期为。由式 由式 由