建筑工程隔震设计及施工技术图文讲义图文98页

1、,XX有限公司 建筑隔震设计及施工,主 要 内 容,一、隔震原理 二、隔震支座、隔震层 三、地震反应观测 四、隔震设计方法 五、工程应用（超高层）和经济性分析,隔震建筑的定义,建筑物和基础之间，设置一种特殊装置把建筑物和地面分开，隔离地震能量向建筑物传递，减轻地震灾害。 这就是隔震建筑。,基础,地震波,建筑物,特殊装置,地面,隔震房屋,这条缝把建筑物与地面分开,从外表看,水平隔震缝设置,抗震房屋 隔震房屋,地震变形对比,一般建筑物,隔震建筑物,抗震建筑与隔震建筑的区别,JSSI公塚正行:免震構造資料,恢复力特征,框架状态,形成塑性铰,“建筑隔震”技术从结构体系到设计思想 是对现行抗震技术的发展

2、与突破,抗震房屋,隔震房屋,房屋和基础牢牢地连接 用隔震层削弱这种连接 抗震思想 提高房屋自身的抗震能力 隔离地震能量向房屋输入 技术措施 强化房屋结构刚度和延性 滤波,隔震建筑地震反应模拟,隔震建筑 缓慢接近刚体平动（长周期） 加速度甚至减小 100% 40% 上部结构可保持弹性 室内设备、装修等完好,传统房屋 激烈晃动 加速度放大 100% 250% (中国规范取2.25) 梁柱裂,内部装饰、设备破坏,可降低水平地震作用26倍： 大震时，建筑物不倒塌、甚至不破坏； 室内设备、贵重物品、信息系统不损坏； 基本不中断人的正常生活与服务。 （地陷、地隆起、竖向地震严重情况除外）,隔震效果,不隔震

3、,加速度放大 室内破坏,地面加速度,房屋加速度,放大,振动台地震模拟对比试验,Elcen.NS 波 加速度峰值：270cm/s2,隔 震,Elcen.NS 波 加速度峰值：270cm/s2,相同地面加速度,房屋加速度,降低了83%,加速度减小 室内安定,主 要 内 容,一、隔震原理 二、隔震支座、隔震层 三、地震反应观测 四、隔震设计方法 五、工程应用（超高层）和经济性分析,非隔震结构,隔震结构,阻尼器+橡胶隔震支座,由隔震支座、阻尼器及相连的梁板体系、支撑（墩）等组成,隔震层组成,隔震建筑物实例 （日本）,隔震建筑物实例,隔震建筑物实例,隔震建筑物实例,隔震建筑物实例,感压式地震 变位记录装

4、置,隔震支座种类,橡胶支座 天然橡胶 高阻尼橡胶 铅芯+天然橡胶 U型减震器+天然橡胶,广义的隔震系统还包括摩擦滑移、摩擦摆、悬吊系统等，但应用较少,隔震支座结构,铅芯橡胶支座 （LRB）,隔震支座的性能,稳定支撑上部结构 隔离地震能量向建筑物的输入,叠层橡胶的受力原理,橡胶块变形前,剪力,压缩载荷,压缩变形大,橡胶块压缩剪切变形后,压缩载荷,压缩变形小,剪力,叠层橡胶变形前,叠层橡胶压缩剪切变形后,叠层橡胶的结构,直径 Dr,一层橡胶的厚度 tr 橡胶的层数 n,中间钢板厚度,第一次形状系数,第二次形状系数,隔震装置：叠层橡胶,特征,垂直刚度,水平刚度,水平变形性能,法兰盘,罩板,铅芯,中间

5、钢板,内层橡胶,包覆橡胶,隔震支座压剪试验,隔震支座压剪试验_关松太郎,隔震支座压剪试验,照片6.1.4 压缩剪切试验 （5003.75-26试验体、表面压力200kg/cm),600 隔震支座15MPa400%压剪试验 (同济大学提供),叠层橡胶隔离器抗压试验前,叠层橡胶隔离器抗压试验 刚刚断裂的试验体,叠层橡胶隔离器抗压试验 断裂的瞬间,叠层橡胶隔离器抗压试验 试验体的断裂面,铅芯支座（LRB）600的垂直和水平刚度,铅芯支座（LRB）600的垂直和水平刚度,RC柱 700700 mm、高4000mm 竖向刚度cKV、竖向変形cV (Ec=21kN/mm2),刚度大体相同,铅芯支座（LRB

6、）600的垂直和水平刚度,主 要 内 容,一、隔震原理 二、隔震支座、隔震层 三、地震反应观测 四、隔震设计方法 五、工程应用（超高层）和经济性分析,邮电中心 震后支座,2004年地震隔震建筑物的地震反应,综合医院 竣工年月：1997年3月 结构类别：钢筋混凝土层B1层,损坏较轻的隔震建筑物 http:/www.taisin-,叠层橡胶支座,弹性滑动支座,隔震层位移23cm,隔震层,共计使用了50个直径为f 800mm、f 900mm的天然橡胶系列叠层橡胶支座，10个f 90的钢棒阻尼器和40个f 180的铅阻尼器，尽可能均匀设置使隔震层不产生偏心。根据反应预测分析，阻尼器的屈服力总和设定为建

7、筑物总重量的2.1%，（铅、钢棒的负担比约为1：1），,某超高层中间层隔震 (1),用途：住宅 层数： 地上36F，塔楼1F 高度： 123m 结构形式： 地上RC 隔震层：3-4F 隔震器：LRBx40，RBx11 层建筑面积：3,448 总建筑面积：51,856 竣工日期：2011/01,主 要 内 容,一、隔震原理 二、隔震支座、隔震层 三、地震反应观测 四、隔震设计方法 五、工程应用（超高层）和经济性分析,1 隔震层布置,（1）基底隔震 （2）首层隔震 （3）层间隔震,基础隔振东京 ：国立国际医院隔震结构设计,地上16层，地下2层，SRC加RC结构，采用基础隔震，地下一层为隔震层，地下

8、二层为停车场,地下室隔震,首层柱顶隔震,中间层隔震,荷载情况,建筑基本情况,经济条件,隔震性能目标确定,根据荷载与结构布局等初步估计隔震支座数量和位置、直径和规格,对砌体结构或 相似的结构可 采用简化方法 计算剪力比,确定减震系数,对周期偏长的结构 可采用时程分析法 计算剪力比,中国隔震设计流程,上部结构设计,隔震层设计,下部结构基础设计,根据减震系数 来折减上部结 构所受地震作 用，计算基底 剪力； 上部结构的地 震作用分布可 用矩形代替传 统的倒三角形,验算支座的 面压是否满 足规定； 验算罕遇地 震作用下隔 震层位移是 否满足规定,按罕遇地震作 用下隔震体系 分析结果，验 算隔震层以下

9、结构; 地基基础抗震 验算仍按原设 防烈度考虑,满足隔震构造要求,分步设计,分步设计方法,上部结构、隔震层、基础和下部结构分别进行设计、验算。,上部结构,下部结构与基础,（）橡胶受拉后内部有损伤，降低了支座的弹性性能； （）支座出现拉应力，意味着上部结构存在倾覆危险； （）支座在拉伸应力下滞回特性的实物试验尚不充分。,2 隔震支座一般不允许出现拉应力，主要考虑：,三、下部结构,1.隔震层支墩、支柱及相连构件：罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算； 2.隔震层以下的结构（包括地下室和隔震塔楼下的底盘）中直接支承隔震层以上结构的相关构件：嵌固刚度比和设防地震的抗震承载力要求，

10、罕遇地震下抗剪承载力验算；地面以上隔震层以下罕遇地震下层间位移限值满足要求 1/100 1/200 1/250,2001版：隔震层以下结构（包括地下室）的地震作用和抗震验算，应采用罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行计算。,2） 基础的验算和处理原则 隔震建筑地基基础的抗震验算和地基处理仍应按本地区抗震设防烈度进行，甲、乙类建筑的抗液化措施应按提高一个液化等级确定，直至全部消除液化沉陷。,防火措施,耐火包覆,耐火包覆材料,（硅酸钙板）,上部钢筋混凝土柱,叠层橡胶,下部钢筋混凝土柱,热膨胀耐火材料,（Fiblock）,缝隙,施工完成,电梯配置原则说明,立面原则 隔震层往下倒吊，可采用

11、RC或钢构方式配置，并于电梯基坑下方配置滑动支撑 倒吊电梯原则上不宜超过3个楼层。 若超过3个楼层则需配置可挠式電梯，但成本相对提高甚多。,隔震設計Q&A,中间层隔震 隔震支座的耐火保护,中间层隔震（停车场）的耐火保护材料,隔震建筑物 告示牌,地铁入口相邻的隔震建筑告示,隔震医院的告示牌示,主 要 内 容,一、隔震原理 二、隔震支座、隔震层 三、地震反应观测 四、隔震设计方法 五、工程应用（超高层）和经济性分析,摩擦滑移体系 摩擦材料耐久性、可靠性、施工难度大、震后复位问题 橡胶隔震支座体系 研究应用发展迅速，支座国产化，技术成套，逐渐成为应用主流,国内概况,小规模试点 1993-1994 扩

12、大试点 1995-1996 推广应用 1997-2000 稳步发展 2001-2007 加速发展 2008至今,国内橡胶支座应用,国内橡胶支座应用,国内橡胶支座应用,国家标准 建筑抗震设计规范 GB500111)第12章 “隔震与消能” 2001年 2010年,设计技术标准化,建工行业标准 隔震建筑施工与验收规范 1)第12章 2011年9月启动 2012年完成,施工验收技术标准化,行业标准 建筑隔震橡胶支座 JG118-2000 2000年,产品标准化,建筑结构隔震构造详图 （03SG610-1） 2003,检测检验技术标准化,北京通惠家园地铁大平台隔震,隔震支座,层间隔震,办公楼 2005

13、,11层，地下3层 框剪 GZP600-800:281个 GZY600-800:129个,88,储油罐试验-Application in Oil Tank (2)Shaking table tests for oil tank using isolation in China,储油罐 隔震-Application in Oil Tank (4),LNG 天然气罐 广东 0.37g 直径84m，高50m，160000m3 , 重133000t，支撑于360个桩，2007年完工,变电站 隔震-Application in industry facilities,隔震支座,变压器 倒 塌,结构平面图及隔震器布置,现场照片,200301 结构封顶,RB f1300,SLD f1500,26层 隔震住宅,一、爱知县厅加固工程 特点：地上23层，地下4层