安全验证
《12.2 》。 ,。房屋隔震设计—要点 《 , 12【.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 —     】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: : 1》2.2.2  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 :   【  :图12.《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 !。 :     本】次修订当隔》震结构位于发震断裂!。主断裂带10k【m以内时《要求各个设防类【别的房屋均应计及地!震近场效《应 》 12《。.2.3、1—2.2?.4 ? 规定了隔》。震,层设计?的基本要求 !     1  !关于:。橡,胶隔震支座》的压应?力和最?大拉应力限值—   】      —1,。)根据Har—ingx《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4—t,r之:比)和第二》形状参数s》2(有效直径D【与橡胶层《总厚度n《。t,。r之比)等 【 ?    《    《 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s1=—11:、13、15、17!、,19、20和s2=!3、:4、5、6、—7累计210—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《4,0时最小的屈曲应力!值为:34.0M》P,。a  】       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,0.5?5D(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 ! ?     —对s:2<5且橡胶—硬度不小于4—0,的支座当《s2=4,σmax!=1:2.0MPa—;当s2=3σ【ma:x=9.0MPa】因此规?定,当s:2<5时平》均,压应:力限值需予》以降低 —    —     2)规定!隔震支座控》制拉应力主要考虑】下列三个《因素 ? , ?  :   ?  :      ①橡胶!受拉后内部有损伤】降低了支座的弹性性!。能;:  【      — , ,   ?②隔震?支座出现拉应力意味!着上部结构存在倾】覆危险; !    《。         !③规定隔震支—座拉应力σt<1M!。Pa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)MP【a;2?)美国UBC—。规范:采用的容《许抗拉?。强度为1《.,。5MPa 【   》 , 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10MPa !     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》。s2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30MPa!水平变?形不大于《0.55D和30】0%的较小》值 —     隔震支】座直径较《大时如直径不小于】600mm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10!0%:的刚度?和阻尼 》     】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2【001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 【 12.2.【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 【  《   ?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:.30时应进行竖】向地震作用验算【   】  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)? —  : ,。 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αma【xl:减小 》     2】001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《88.3-200】6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±!。1,5%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0.80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.【8,0对于S-B类取】0.75 —   —  隔震后的上【部结构用软件—。计算时直接取—αma?xl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 》 》 :  ?   本次修订对】2001规范—。的规定?还有下列变》化 《 ,。   《      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!001?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 》    》     》3 :。 ,对8度设防考虑【竖向地震《的要求有所加严【由“宜?”改为“应” 【 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 【 :  —   需注意本规】范的:抗震措施一般没有8!度(0?。.30g)和7度】(0.15g)的具!体规定?因此当β≥0.40!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 【     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 【    】 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 【12.2.8  本!次修订删去2—0,01规范关》于墙:体下隔震支座—的间距不宜大于2】m的规定使大直径】的隔震支座布置更为!合理 —     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 】 : ,   ? 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 ? 《 12?.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 《