隔震结构设计_实例.doc

隔震结构工程设计实例 工程概况某中学教学楼,地上 5 层,每层高度皆为 ,总高 18m ,隔震支座设置于基础顶部。上部结构为全现浇钢筋混凝土框架结构,楼盖为普通梁板体系,基础采用肋梁式筏板基础。丙类建筑, 设防烈度 8度, 设计基本加速度 , 场地类别Ⅱ类, 地震分组第一组, 不考虑近场影响。根据现行《中小学建筑设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》相关规定对上部结构进行设计,其结构柱网布置如图 所示,各层的重量及侧移刚度如表 所示。图 框架平面柱网布置图表 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 ) 1 678 2 597 3 597 4 597 5 597 初步设计 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 。(2) 该建筑物总高度为 18m ,层数 5 层,符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。(3) 建筑场地为Ⅱ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. 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。 3. 隔震层上部重力设计上部总重力为如表 所示。 隔震支座的选型和布置确定目标水平向减震系数为 ,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 所示,即各柱底部分别安置橡胶支座)。图 隔震支座布置图 1. 确定轴向力竖向地震作用 GF v evk??柱底轴力设计值 kN N25 .53608 (???????竖向地震作用活载) 恒载中柱柱底轴力 kN N39 .1546 ?中边柱柱底轴力 kN N02 . 1134 ?边 2. 确定隔震支座类型及数目中柱支座: GZY400 型,竖向承载力 1884KN ,共 22 个。边柱支座: GZY400 型,竖向承载力 1884KN ,共 22 个。其支座型号及参数如表 。表 隔震支座参数型号设计承载力 kN 竖向刚度 mm kN / 水平刚度 mm kN / 等效阻尼%50 ??%250 ??%50 ??%250 ?? GZY400 1884 1679 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( ) mm kN KK jh/048 .92 44 092 .2?????由式( )292 .0048 .92 292 .0092 .244?????? h j