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12—.,2 房屋隔震【设计要?点
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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
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《 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
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—本次修订当隔震【结构位于发》震断裂主断裂—带,10km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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1《2.2.3、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Hari》。ngx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4tr!之比)和第二形状参!数s2(有效直径】D与橡?胶层总?厚度nt《r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3—0~60《共七种橡《胶,以及s1=》11、13、15、!17、1《9、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≥1《5和:s2:≥5且橡胶硬度不小!于40时最小—的屈曲应力》值为34.0MP】a
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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,0.55D(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40的】支座当s2》=4,σmax【=12.0MP【a;:当s2=《3,。σ,max=9.0MP!a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
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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;!
— , ? : , 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<1MP】a,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UB?C规范采用》。的容许抗拉》强度为1.5MP】a
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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
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, : 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3—00m?。m直径的支座由于】其直径小稳定性差故!将其设计承》载力由12M—P,a,降低到10M—Pa
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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s2为支—座第二形状系数【σ为:支座竖向面压σ【cr为支座极限抗】压强:度同时支座的—竖,。。向压应力不大于3】0MPa水平变【形不:大于0?。.55D和3—00%?的较小?值
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: 《隔震支座直径较大时!如直:径不小于600【mm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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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
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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αmaxl减小!
【 :。 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 2068【8.3-20—。06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±25%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《G,B 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:.6:45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0.8—。5S-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0.80!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=】0.40分挡
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《 本》次修订对2001】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50%改【为,1,00%大致接近设】防地震的变》形状:态,支座的等《效刚度比2001】规范减少计算的隔震!。的效果?更明显
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】。 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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1?2.2.7 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【(,0.15g》)的具体规定—。因,此当β≥0.—。40时抗震措施不降!低对于7度(0【.15?g)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?
— : 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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12.2.8【 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
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? 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
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
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】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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