5层框架中学教学楼隔震结构设计（word7）

1、八10.6 隔稗震结构工程设败计实例半10.6.1拜工程概况版某中学教学楼氨，地上5层，哀每层高度皆为安3.6m，总搬高18m，隔百震支座设置于罢基础顶部。上隘部结构为全现笆浇钢筋混凝土班框架结构，楼耙盖为普通梁板背体系，基础采瓣用肋梁式筏板板基础。丙类建岸筑，设防烈度稗8度，设计基拔本加速度0.皑15g，场地啊类别类，地案震分组第一组白，不考虑近场昂影响。敖根据现行中胺小学建筑设计捌规范、混氨凝土结构设计霸规范、建拌筑结构荷载规懊范、建筑斑抗震设计规范埃相关规定对半上部结构进行班设计，其结构版柱网布置如图拔10.9所示昂，各层的重量盎及侧移刚度如八表10.3所败示。哎图10.9 埃框架平面柱

2、网熬布置图哀表10.3 蔼上部结构重量扳及侧移刚度懊层号氨重力荷载代表俺值(KN)蔼侧移刚度（K扒N/mm）癌1班6095.7扮8坝678巴2瓣6095.7昂8芭597哎3霸6095.7鞍8办597昂4颁5897.8白6疤597班5背5600.4罢5稗597按10.6.2搬 把初步设计埃1.拌是否采用隔震稗方案拜(1)瓣不隔震时，该懊建筑物的基本败周期为0.白45盎s，小于1.办0s。拌(2)鞍该建筑物总高氨度为1拌8瓣m，层数捌5拌层，符合建背筑抗震设计规斑范的有关规爸定。澳(3)鞍建筑场地为邦类场地，无液板化。叭(4)摆风荷载和其他澳非地震作用的耙水平荷载哎未矮超过结挨构般总重力的10捌%

3、。哀以上几条均满伴足规范中关于扮建筑物采用隔皑震方案的规定凹。俺2.艾确定隔震层的佰位置 捌耙隔震层设在霸基础顶部叭，橡胶隔震支叭座设置在受力靶较大的位置，摆其规格、数量班和分布根据竖熬向承载力、侧伴向刚度和阻尼奥的要求通过计版算确定。隔震俺层在罕遇地震扮下应保持稳定靶，不宜出现不矮可恢复的变形翱。隔震层橡胶巴支座在罕遇地靶震作用下，不百宜出现拉应力岸。盎3.肮隔震层上部重翱力设计 罢上部总重力为案如表10.3办所示。扳10.6.3阿 跋隔震支座的选班型和布置八 皑确定目标水平邦向减震系数为跋0.50，进盎行上部结构的隘设计，并案计算出每个支绊座上的轴向力跋。根据抗震规肮范相应要求，巴丙类建筑

4、隔震傲支座平均应力碍限制不应大于疤15MPa，伴由此确定每个捌支座的直径（拌隔震装置平面般布置图如图扒10.10百所示霸，即各柱底部败分别安置橡胶澳支座佰）。翱图10.10办 隔震支座布般置图胺1.确定轴向霸力艾竖向地震作用傲 版 啊 盎 百 碍柱底轴力设计邦值 跋中柱柱底轴力败 按 皑 摆 拌边柱柱底轴力俺 唉 摆 阿 柏2.确定隔震霸支座类型及数拜目按中柱支座：G柏ZY400型傲，竖向承载力笆1884KN白，共22个。败边柱支座：G班ZY400型俺，竖向承载力凹1884KN拜，共22个。坝其支座型号及氨参数如表10皑.4。靶表10.4 败隔震支座参数拔型号翱设计承载力唉竖向刚度百水平刚度百

5、等效阻尼靶GZY400肮1884摆1679氨2.092岸1.216肮0.292把0.131懊10.6.4昂 奥水平背向胺减震系数八的计算办多遇地震时，啊采用隔震支座拔剪切变形为5瓣0%的水平刚氨度和等效粘滞按阻尼比。耙由式(捌10.2熬)阿由式(拔10.3背) 耙 哎 。坝由式(翱10.1隘)鞍 把 班 。瓣 瓣 艾 凹 八由式(矮10.6岸)半 疤 凹 拌 半 澳即水平向减震胺系数满足预期盎效果。蔼10.6.5扒 盎上部结构计算绊1.班水平地震作用按标准值捌非隔震结构水柏平地震影响系隘数拜 扳由式哀(瓣10.8斑)摆 唉 安 昂2.叭隔震层分布的白层间剪力标准埃值白由式哎(10.9)埃 斑

6、颁 胺 艾 爸 瓣 按 矮计算层间剪力扒标准值,其结跋果见表案10.5罢。 爸表跋10.5半 上部结构层唉间剪力标准值矮层数隘/kN拌/kN矮/kN敖/kN安5懊5600.4背5阿29785.八65哎2023.4吧0颁380.45叭380.45啊4瓣5897.8懊6爸400.65坝781.10拔3柏6095.7安8疤414.10扳1195.2摆0皑2办6095.7伴8阿414.10暗1609.3氨0斑1挨6095.7版8搬414.10稗2023.4艾0败3.上部结构隘层间位移角疤表版10.6凹 上部结构层爸间坝位移角百层数罢/靶K鞍N按侧移刚度（K拔N/mm）板层间位移(m疤m)啊层高板(mm

7、)俺层间位移角靶限值板5班380.45八597坝0.64佰3600袄1/5650懊1/550耙4鞍781.10昂597岸1.31案3600挨1/2752傲3拜1195.2盎0摆597鞍2.00搬3600爸1/1799板2安1609.3霸0叭597埃2.70拌3600霸1/1336捌1板2023.4啊0扳597按3.00柏3600熬1/1207哀由表10.6板可知，上部结把构满足抗震设敖计要求。矮10.6.6稗 霸隔震层水平位肮移验算扳罕遇地震时，佰采用隔震支座癌剪切变形不小隘于250%时哀的剪切刚度和白等效粘滞阻尼捌比。氨1.巴计算隔震层偏吧心距昂本结构和隔震艾装置对称布置稗，偏心距疤=0。芭

8、2.扮隔震层质心处阿的水平位移计斑算 拔根据场地条件昂，特征周期为啊。艾由式鞍(10.2)柏 蔼 俺 昂 版 阿由式邦(10.3)唉 搬 啊 芭 吧 凹由式(瓣10.1捌)拜 邦 澳 扒 唉 按 挨设防烈度8度袄(0.15g皑)罕遇地震下斑。巴由芭式(坝10.12颁)鞍 般 搬 拔 暗 颁3.绊水平位移验算邦（验算最不利袄支座） 俺本工程隔震层叭无偏心，对边柏支座笆。埃由式敖(10肮.柏11) 胺 八 背 矮 皑验算支座GZ拌Y坝400 艾 盎 邦 哀 般故支座变形满拜足要求。蔼10.6.7版 绊隔震层下部计吧算搬各隔震支座的捌剪力按水平刚佰度分配。隔震白层在罕遇地震扳作用下的水平岸剪力计算为

9、岸,拔隔震层的总刚疤度为扳53504K唉N/吧m稗。每个GZY靶400版隔震支座受到拜水平剪力为扮218.22哎K翱N。巴10.6.8颁 隔震结构时哎程分析验算1分析模型皑图10.11俺 隔震结构时扒程分析模型扒2输入地震瓣波皑本工程8度(把0.15g)佰设防，时程分啊析所用地震加啊速度时程曲线氨的最大值取为扮：安多遇地震1.艾10八罕遇地震5.搬10懊输入地震波如扒表10.7：啊表10.7时扒程分析地震波敖参数碍地震波傲相位特性摆时间间隔碍(s)矮时长霸(s)翱最大加速度笆峰值时刻靶(s)昂ART EL伴 CENTR傲O拌EL CEN碍TRO 19耙40 NS斑0.01艾82搬419.0挨2

10、.22安ART HA摆CHINOH疤E把HACHIN挨OHE 19跋69 EW般0.01败163.84绊392.62耙17.3扒ART KO盎BE爸JMA KO跋BE 199埃5 NS按0.01伴163.8埃394拔5.56斑3 时程分艾析结果扳采用时程分析艾程序进行结构埃在多遇地震下癌结构隔震与非唉隔震的时程分胺析，以及在罕坝遇地震下隔震翱结构的位移反拔应时程分析。罢多遇地震下时拔程分析计算结搬果如表10.岸8：扮表10.8 癌多遇地震时程半分析的主要计爸算结果哎项目碍波形案非隔震结构敖隔震结构哎1搬层拔2百层胺3扒层巴4安层百5阿层鞍隔震艾层坝1半层扳2白层巴3案层扮4奥层拌5胺层伴层间剪

11、力扮EL摆3334半3036瓣2912背2219败1217跋1403.2败1191.7扮998.1岸805.1翱568.8碍290.1拜HA捌4583扮4173巴3345胺2397奥1268傲1834.6把1471.8芭1153.2颁902.6懊621.0挨321.5肮KO皑4436敖3720啊2835稗2306胺1324版1775.6澳1587.2稗1385.9扮1138.5爸808.3邦414.2凹加速度疤EL拔1.21捌1.87矮2.13岸2.41肮2.58扮1.12岸1.10斑1.13哎1.21安1.27罢1.31摆HA把1.13背1.72叭1.97爸1.99芭2.42挨1.41肮1.

12、52拌1.57坝1.56扮1.53傲1.50拔KO邦1.34把2.15翱2.46瓣2.27翱2.23版1.31班1.38拌1.45俺1.53摆1.55颁1.60半速度捌EL氨0.06巴0.10疤0.14稗0.18吧0.20埃0.12矮0.13敖0.14挨0.15罢0.16版0.16办HA癌0.06懊0.12坝0.17白0.20懊0.22伴0.15爸0.16唉0.19拔0.20案0.22白0.23吧KO盎0.06奥0.13鞍0.17奥0.20拜0.23叭0.14版0.16矮0.17巴0.18氨0.19岸0.20叭位移拜EL矮4.92蔼9.85颁13.69胺17.23俺19.13半23.78办26

13、.52叭29.08邦31.02胺32.30澳32.92隘HA安6.76班13.75搬19.24鞍22.98版24.81拌31.09伴34.48板37.44埃39.51澳40.78皑41.36颁KO百6.54跋12.77疤17.12斑19.80败21.30袄30.09拌33.69碍37.23矮40.09瓣42.10肮43.15扳注：加速度时唉程曲线最大值肮。翱通过结构隔震背与非隔震两种氨情况下各层最版大层间剪力的把分析对比确定癌隔震结构的水碍平向减震系数绊，计算结果见搬表10.9：巴表10.9 翱水平向减震系柏数计算班层次搬波形斑隔震剪力凹非隔震剪力凹剪力比值佰平均值啊最大值敖5矮EL佰290.

14、1按1217.0疤0.238柏0.268唉0.345办HA白321.5案1268.0敖0.254耙KO摆414.2白1324.0埃0.313啊4巴EL坝568.8傲2219.0碍0.256败0.289跋HA熬621.0胺2397.0埃0.259胺KO叭808.3啊2306.0熬0.350哀3巴EL拔805.1矮2912.0阿0.276哀0.316办HA癌902.6捌3345.0埃0.270般KO百1138.5斑2835.0百0.402耙2搬EL笆998.1氨3036.0耙0.329拜0.323搬HA按1153.2百4173.0半0.276拔KO暗1385.9稗3720.0稗0.373芭1安EL

15、岸1191.7氨3334.0哎0.357靶0.345把HA摆1471.8斑4583.0扒0.321百KO靶1587.2哀4436.0扮0.358把由表10.8绊可知，结构在盎隔震与非隔震半两种情况下各鞍层最大层间剪捌力比值为0.昂345。因本疤工程水平向减板震系数设计为艾0.5。按本霸章节表10.凹2规定，水平扳向减震系数为斑0.5时，层跋间剪力最大比绊值为0.35拌。而表10.矮8中，其值0耙.345未超颁过层间剪力比巴限值，因而认笆为该隔震结构澳满足水平向减凹震系数要求。鞍隔震后上部结罢构层间角位移八见下表10.安10：蔼表10.10拜 隔震后上部挨结构层间位移拌角哀层次靶波形巴层间位移芭

16、(mm)绊层高版(mm)佰层间角位移捌限值笆5哀EL版32.92按3600巴1/5807般1/550颁HA耙41.36拔3600拜1/6207昂KO隘43.15霸3600岸1/3429拜4坝EL霸32.30氨3600癌1/2813扮HA阿40.78埃3600叭1/2835阿KO白42.10伴3600艾1/1792癌3袄EL癌31.02案3600拌1/1856挨HA背39.51白3600鞍1/1740盎KO搬40.09埃3600拜1/1259版2碍EL拌29.08半3600胺1/1407拌HA暗37.44搬3600扳1/1217伴KO班37.23拜3600拜1/1017颁1芭EL叭26.52跋3

17、600板1/1314巴HA坝34.48柏3600佰1/1062按KO捌33.69捌3600奥1/1000艾罕遇地震下隔安震结构的层间俺位移计算结果岸见表10.1扮1：碍表10.11碍 罕遇地震下岸最大水平位移岸（单位：翱）矮输入波形罢隔震层跋1层跋2层昂3层扳4层碍5层颁ART EL阿 CENTR敖O蔼192巴205佰217斑225罢231盎234肮ART HA捌CHINOH胺E八175矮186鞍197八205氨210把212岸ART KO捌BE傲204哎218矮230瓣239澳245捌248板平均稗190跋203按215暗223把229邦231隘注：加速度时按程曲线最大值颁。唉由表10.1澳1中数据可知凹隔震层在罕遇佰地震作用下最办大水平位移为稗，满足最大位凹移限值要求。摆钢筋混凝土框瓣架结构在罕遇懊地震作用下层唉间位移角限值瓣为1/50，罢而本工程采用搬隔震结构，弹瓣塑性位移角限啊值取规定值的办1/2，即1办/100。由昂表1.11的凹计算可知本工拌程最大位层间扒移为阿，位移角为1耙2/3600鞍=1/300按，满足要求。阿各地震波时程氨分析得到的层哎间最大位移图碍如下：败图10.12板为ART E澳L CE