(完整版)隔震结构设计-实例.doc

1、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)

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

3、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FevkvG=19261kN柱底轴力设计N 1.2 (恒载0. 5 活载） 1.3 竖向地震作用84679kN中柱柱底轴力N中2057.92 kN边柱柱底轴力N边1884.86 kN3 2 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

4、。其支座型号及参数如表 3.1 。表 3.1 隔震支座参数标准竖向水平性能竖向刚度100%型号荷载kN / mm屈服后刚度等效刚度kN等效阻尼比 %kN/mm屈服力 kNkN/mmLRB600267332111.236622.31244 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KhKj2. 0924083.68 kN / mm由式egKjj402. 0920. 2920. 292。Kh83.68由式T12G50.4 2.0s 。1.27S 5TgK h g0.05eg0.57211.7 eg0.060.050.90.55eg0.78eg由式2

5、2(Tg/T1) (/Tg)0.90.37 0.5T0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Tg0.9非隔震结构水平地震影响系数0.401.00.24 0.2160T12max0.45由式Fek0Geq0.370.21625317.82023.4kN5.2隔震层分布的层间剪力标准值由式FiGiFek(i1,2 , n)nGii1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Gi / kNGi/kNFek /kNFi /kNVi /kN65548.38368.82275.3655600.45380.45380.4545897.862

6、9785.652023.40400.65781.1036095.78414.101195.2026095.78414.101609.3016095.78414.102023.405.3 上部结构层间位移角表 5.2上部结构层间位移角层数Vi /KN侧移刚度层间位移层高层间位移角限值（ KN/mm）(mm)(mm)6275.365970.5839001/64315380.455970.6439001/56504781.105971.3139001/27521/55031195.205972.0039001/179921609.305972.7039001/133612023.405973.005

7、1001/1207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e本结构和隔震装置对称布置，偏心距e =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Tg0.4s 。由式KhKj1. 2164053. 504kN / mm由式KjjegKh由式401. 2160. 13153. 5040. 131T12Gs1.66Kh g10.05eg0.050.13120.06 1.710.71eg0.06 1.7 0.1310.90.05eg0.050.1310.50.90.5 50.835 eg0.131设防烈度7 度 (0.15g)罕遇地震下max1.20 。Tg0.831(eq )2max0.40.71 1.20 0.261T11.66由式ucs1( eq )G0.179m179mmK