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12.—2 房屋隔震设计!要点
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1】2.2.《1 ?本规范对隔震—的基本?要求是通过隔震层的!大变形来减少其上】部结构的《地震作用从而—减少地震破坏隔震设!计需解?决的主要问题是隔】震层:。位置的确定隔震【垫的数?量,、,。规格和布置隔震层】在罕遇地震下—的承载力和》变,形控:制隔震层不隔离竖向!地震作用《的影响上部结—构的水平《向减震系数及其与】隔,震层:的连接构造等
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【 :隔震层的位置通常】位于:。第一层以下当位【于第一层及以—上时隔震体系的特点!与普通隔震结构【可有:较大差异《隔震层以下》的结:构设计?计算也更《复杂
! 为便于我国】设计人员掌握隔震】设计方法本规范提出!了“水平向减震系数!”的概念按减—。震系数进行设计【隔震:层以上?结,构的水平地震—作用和抗震验算构】件承载?力留有?一定的安全》储备对于丙》类建筑相应的—构造要求也可—。。有所:降低但必《须注意?结构所受《的地震作用》。既,有水平?向,也有竖向目前—。的橡胶隔震支—座只具有隔离水平地!震的功能对竖—向地震没有隔—。震,效果:。隔震后结构的竖【向地震力《可能大于水》平地震力应予以重视!并做相应的验算采取!。适当的措施
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12—.2.?2 本条规—定了隔震体系的计】算模型且一般要求】采用时程分》析法:进行设计《计算在附录L中【提供了?简化计算《方法
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《 图1》2.2.2是对应】于底部剪《。力法的等效剪切【型,。结构的示意图;其他!情况质点j可—有多个自由度—隔震装置也》有相应的《多个自由《度
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? 本次修—订当隔震结构—位于发震断》裂主断裂《带10?km以内时要求各】个设防类《别的房屋均应计及】地震近场效应
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12.2.【3、12《.2.4《 规定了》隔震层设计的基本】要求
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— 1 —关于橡胶隔震支座】的压应力《和最大拉应力限值】。
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: 】1)根据Harin!gx弹性理论按稳】定要求以压缩荷载下!叠层橡胶水平—刚,度为零?的压应力《作为屈曲应力σcr!该屈曲应力取决于】橡胶的硬度、钢【板,厚度与橡胶厚度【的比值、第一形状参!数,s1(有效直—径,。与中央孔洞直径【之差D-D0与【橡胶层4倍厚度4t!r之比)和第—二形状参数s—2(有?效直径D与橡胶层】总厚度?ntr之比)等
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】 通》常,隔震支座中》间钢板厚度是—单,层橡胶?厚度的一半取—比值为?0.5对硬度为30!~60共七》种,橡胶以及s》1=11、13、1!5、:17、1《9、20和s—2=3、4、5【、6、7累计2【10种组合》进行了计算结—果表明满《足,s1≥?15和s2≥5且】橡胶:硬度不小于40【时最:小,的屈曲?应力值为《。34:.0:MPa
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】 将橡胶支】座在地?震,下发生剪切变形后上!下钢板投《影的重?叠部分作为有效【受压面积以该—有效受压面》积得到的平均应力达!到,最小屈曲应力作为】控制橡胶支座—稳定:。的条件取容》。许剪切变形为0.】55:D(D?为支座?有效直径)则可【得本条规定的—丙类建?筑的压应《力,限值
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《 对s2<】5且橡?胶硬度?不小于4《0的支座当》s2:=4,σm》ax=12.0M】P,a;当?s2=3σma【x=9.0》MPa因此规定【当s2<5时平均压!应,力限值需予以降低
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》 2!)规定?隔震支座控制拉应】。力主要考《虑下列三个因素
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《。 — ①橡胶】受拉后内《部有损?伤降低了支座的【弹性性能;
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【 《 : ②隔震支—座出现拉应力意【味着上部结构存在倾!覆危:险;
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! ③规—定隔震支座拉应力】。σt<1MPa【理,由是1)广》州大学工程》抗震研究中心—所做的橡胶垫—的抗拉试验中—其极限抗《拉强度?为(2.《0~:2.5)MPa;2!)美国U《BC规范采用—的容许抗拉强度【为1.?5MPa
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》 2 关于隔震层!水平刚度《和等效黏滞》阻尼比的计算方法】系根据?振动方程《的复阻?尼理:论得到的其实—部为水平刚度虚部】为等效黏滞阻尼【比
【 本次修订考!虑到随着《橡胶隔震支座—。的制作工艺越来越】成熟隔震支座—的直径越来越大建议!在隔震支座选型【时,。尽量选用《大直径的支座对【300mm直—径的支?座,由于其?直,。径小:稳定性差故将其设计!承载力由12MPa!降低到1《0MPa
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《 橡胶支座随着水】平剪切变形的增【。大其:容许竖?。向承载能力将逐渐】减小为防止隔—震支座在大变—形的情况《下失去承载能力【故要求?支座的剪《切变形应满足σ【。≤σcr《。(1-?γ/s2)式中γ】。为水平剪切变形s】2,。为支座?。。第二形状系》数σ为支座竖—向面压σcr为支】座极限抗压强度同】时支座的竖》向压应力不大于3】0M:Pa水平变形—不大于0.55D和!300%的较小值
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】 隔震支座》直径较大时如直【。径不小于6》。。00mm考虑实际】工程隔震《后的位移和现有试验!设备的条件对于【罕遇地?震位:移验算时的》支座设计参数可取】。水平剪切变形1【00:%的刚度和阻—尼
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还需【注意橡胶材料是【非,线性弹?性体橡胶《隔,震支座的有效刚度】与振动周期有关【动静刚度的差别甚大!因此为了保证隔震的!。有效性最好取相【应于隔震体系基【本,周期的刚度》进行计算《本次修订将》2001规范隐含】加载频率《影响的“动刚度【”,改,为“等效刚度”用】。语更:明确:方便同国《家标:准橡胶支座接轨;之!所以去掉《。有关频率对刚度影响!。的语句?因相:关,的产品?标准已有《明确的规定
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1:2.:2.5 隔震后隔!震层以上结》构的水平地震作用可!。根据水平向》。。减震系数《确定对于多》层结构层间地震剪力!代表了水平地震【作用取值及其分布】可用来识别》结构的水平》向减震系数
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, 考虑到【隔震层不能》隔离结构的竖向地】震作用隔《震结构的竖向地震】。力可能大于其水【平地震力《竖向地震的影响不可!忽略故?。。至,。少要求9度》时和8度水平向减】震系:数为0?。.3:0时应进行竖向【地震作?用验:算
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本次修!。订,拟,对水平向减震系【数的概念作某—些调:整直:接将“隔《震结构与《非隔震结构最—大水平剪力的—比值”改《称为“水平》向减震系数”—采用该概念力图使其!意义:。更,明确以方便设—计人员?理解和操《作(美国、日本【等国也同样采用【此方法?)
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? 隔震后》。上部结构按本规【范相关结《构的规定《进行:设计:时地震作《用可以降低降低后】的地震影响系数曲】线形式参见》本规范5.1.【5条:仅,地震影响系数最大】值αmax》l减小
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《 2001规范】确定隔震《后水平地震作—用时所考虑的—安,。全系数1.4—对于:当时隔震支座—的性:能是合适的》当前:在国家产《品标准橡胶支座 】第,3部分?建筑隔震橡胶—支,座GB 206【88.3-2006!中橡:胶支座?按,。剪切性能允许偏【。差分为S-A—和S-?B两类其中S-A】类的允许《偏差为±《15%S-B类的】。允许:偏差为±《2,5%因此随着—隔震支座产品性能的!提高该系数可适当】减少本次修订—按照建筑结构可【靠,度设计统一标—。准GB 50068!的要求确定》设计用?的水平地震作用【的降低程度》需根据概率可靠度分!析提供一定》的概率保证一般【考虑1.645倍】变异系数于是依【据支:座剪变刚《度与:隔震后体系周—期及对应地震总剪】力,的关系?由支座?刚度的?变,异导出地震总剪【力的变异再乘以【1.:64:5则大致《得到不同支座的ψ值!S-A类为0—.85S-B类【为0:.,8,。0当设置阻尼器【时,还,需,要附加与阻尼—器有关的变异系数ψ!值相应减少对于【S-A类取0.80!对于S-B类取0.!75
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:。 隔震后的上部!结构用软件计算时】。。直接取αmax【l进行?结构计算《分析从宏观的角度】可以将隔《震后:结构:的水平?地,震作:用大致归纳为—比非:隔震时降低半度【、一度和《一度半三个档次【如表7所示》(对:于一般橡胶支座【),;而上部结》构的抗震构造—只能按降《低一度?分挡即以β》=0.4《0分:挡
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【 本次修订对200!1,规范的规《。定还有下列变—化
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》 1 【计算水平减震系【数的:隔震支?座参数橡胶支座的】水平剪切应变由5】0%改为100%】大致接近设》防地震的变形—状,态支座的等效—刚,度比2?00:1规范减少计—算的隔震的效果更】明显:
【 》 2? :多层隔震结构的水平!地震作用沿高度矩】形分布?改,为按重?力荷载代表》值分布还《补充了高层隔震建筑!确定水平向减震【系数的方法》
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!3 对8度设防考!虑竖向地震的要求】有所加严由“宜”改!为“应?”
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12—.2.7 隔震】后上部结构的抗震措!施可以适当降—低一般的《橡胶支座以水平【。向减震系数0—.40为《界划:分并明?确降:低的要?求,不得超?过一:度对于不同的设防】烈度如表8所示
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》 需注?意本规范《的抗震措施》一般没有8度(0.!30g)和》。。7度(?0.1?5g)的具体规定】因此当β≥0.4】0时抗震措施不降】低对于7《度(0.15g)】设防时即《使β<?0.:40隔震《后的抗震措施—基,本上不降低
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— 砌体结构》隔震:后的抗震《措施在附录L中【有较为具体的规【。。定,对混:凝土结构的具体【要求:可直接按《降低后的《烈度确定本次修【订不再给出具体要】求
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考虑到隔!震层:。对竖向地《震作用没有》隔振效果《隔震层以上结构的】抗震构?造措施应保留与竖】向抗力有关的要求本!次修订与抵抗—竖向地震《有关:的措施用条注的方式!予以明确
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1:2.:2.8 本次修订!删去2?001?规范关于墙体—下隔震?支座的间距不—宜大于?2m的规定使大直】径的隔震支座—布置更为合》理
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》。为了保证隔震层能】够整体协《调工作隔震》层顶部应设置平面内!刚,度足够?。大的梁板体系—。。当采用?装,配整体式钢筋混凝土!楼盖时为使纵横梁】体系能传《递竖向荷载》并协调横向剪力在每!个隔:震支座的分配支座】。上,方的纵横梁》体系应?为现浇为增》。大隔震层顶部—梁板的平面内—刚度需加大梁的【截面尺寸和配—筋
】 隔震支座附】近的:梁、柱受力状态【复杂地震时还会受】。到,冲切应加密箍筋必】要时:配置网状钢筋
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》 : 上部结构的—底部剪力通过隔震】支座传?给基础结构因此上部!结构与隔震》支座的连《接件、隔震支座与】基础的连接件应具】有传:递上部结构最大【底部:剪力的能力
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1》2.2.9 对】隔震层?。。以下的结构部分主要!设计要求是》保证隔震设计能【在罕遇?。地震:下,。发挥隔?震,效果因此需进行【与设防?地震、罕遇地震【有关的验算并—适当提高《抗液化?措施
】 本》次修订增加了—。隔震层位于》下部或大《底盘:顶部时对隔震层【以下结构的规定进一!步明确了《按,隔震后而不是—隔震前的《受,力和变形状态进行抗!震承载力和变—。形验算的要求
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