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學校隔震安裝公司

教育 更新时间:2024-07-29 19:15:41

項目背景

該項目為四川省成都市某大學校舍,由四川省建築設計院建築三院設計。本建築應用了隔震技術,按照《新隔标》要求設計。成都雖然不屬于高烈度地區,但随着《建設工程抗震管理條例》的發布,重點地震監視區都應采用減隔震技術。

項目概況

本項目共7層,地上6層,地下1層,地下室層高3.7m,1層高5.1m,2~6層高4.5m,房屋結構高度27.6m,在地下室頂設隔震層,隔震支座高0.4m,上支墩高1.9m,基本風壓0.3kN/m2(50年),地面粗糙度類别B類,抗震設防烈度7度(0.1g),地震分組三組,場地類别Ⅱ類,建築抗震設防類别乙類,最終的計算模型如下圖所示。

學校隔震安裝公司(成都市某學校隔震設計案例)1

學校隔震安裝公司(成都市某學校隔震設計案例)2

隔震設計流程

本項目共7層,地上6層,地下1層,地下室層高3.7m,1層高5.1m,2~6層高4.5m,房屋結構高度27.6m,在地下室頂設隔震層,隔震支座高0.4m,上支墩高1.9m,基本風壓0.3kN/m2(50年),地面粗糙度類别B類,抗震設防烈度7度(0.1g),地震分組三組,場地類别Ⅱ類,建築抗震設防類别乙類,最終的計算模型如下圖所示。

01

确定隔震目标

根據工程經驗,參考“抗規”第 12.2.5 條,第 12.2.7-2 條及其條文說明,采用隔震技術後樓層剪力和傾覆彎矩降低為隔震前的0.40-0.53 左右,試算模型烈度取7度,抗震等級為一級。

02

假定隔震後的模型試算,确定結構布置與第一周期

為了得到經濟的結構布置方案,預選隔震支座,先建立假定的結構模型。在結構模型中删掉地下1層與隔震支座層,把上支墩層高調整為2.3m,即在原來1.9m的基礎上增加隔震支座層的高度0.4m,并把柱底設為鉸接,模型如下圖所示。

學校隔震安裝公司(成都市某學校隔震設計案例)3

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需注意該試算模型的地震烈度和抗震等級是采取隔震措施以後的,即7度(0.1g),抗震等級一級。經過反複試算,優化布置與截面,最終結構位移角為1/700,截面配筋率大多在經濟範圍内(在0.5-1.5%之間),這時記錄結構的第一周期1.3s備用。需要注意的是,結構主要指标都要滿足規範要求。

03

隔震模型建立

接下來建立隔震模型,把假定模型的底層高度修改為1.9m,如果定義了鉸接,這時需要删掉,并組裝隔震支座層和地下室層。隔震支座層其實隻需要建立一個短柱的标準層,柱子截面與大小随意,将在特殊柱中賦予隔震支座屬性。

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隔震支座層

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地下室層(兼做下支墩,直接支撐隔震支座)

04

隔标模型參數填入

設防烈度需要按照原地震烈度進行填寫,軟件會保留之前試算時填寫的參數,如果之前試算時烈度降低的話這裡需要修改一下,本工程未降低所以不需修改。

抗震等級需要根據隔标6.1.3的規定進行填寫,底部剪力比小于0.5時可按照降一度進行填寫。本工程屬乙類建築,模型的抗震等級,初定為一級。

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在“隔震信息參數頁”按工程實際填入“建築抗震設防類别”“指定的隔震層個數”“隔震層層号”“計算底部剪力比層号”,本工程依次填入:乙類,1,2,3。

按照《新隔标》的要求,隔震結構設計方法選擇“整體分析方法”,隔震支座等效剛度與等效阻尼選擇“疊代确定”,反應譜設計選擇“複振型分解法CCQC組合”,最大附加阻尼比填入:0.25。

勾選“計算中震非隔震模型”“計算中震隔震模型”和“隔震層水平位移引起的附加彎矩”。

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需注意,模型中增加隔震支座以後對其它參數的輸入也會産生影響。首先嵌固端和地下室設置時,要注意隔震溝高度範圍内的樓層都不能設為嵌固端層和地下室層,土體約束也要去掉。

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另外,隔震結構一般不采用剛性樓闆假定,周期折減系數為1。

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05

隔震支座初選

布置隔震支座:切換到隔震支座層,在前處理特殊柱中将柱子轉化為隔震支座,具體方法是:先增加類型庫,将支座類型庫布置到柱子上,填入試算模型的第一周期,填入目标減震系數(預期的隔震後前樓層剪力與傾覆彎矩比值)及容差,點擊計算,軟件會自動從類型庫中選擇一個具體的支座。本工程參考抗規的減震系數為0.4-0.53,平均值為0.465,該值為填入軟件的目标減震系數,容差為0.53-0.465=0.065。

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軟件初選的支座如下(左圖),減震系數為0.46,在目标範圍以内,另經過與甲方,隔震支座生産單位溝通,最終采用的支座如下(右圖)。

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06

構件性能水準指定

列表展示如下:進行隔震區域構件指定的會進行大震配筋包絡,與支墩、支柱及相連構件(隔震層以下構件)為正截面不屈服,斜截面彈性;進行隔震結構性能設計指定的會進行中震配筋包絡。

隔震

區域

構件

指定

樓層

/

與支墩、支柱及相連構件

隔震層以下構件

其它構件

第一層

支撐隔震墊的柱子

/

其它柱

與支撐隔震墊的柱子相連

/

其它梁

/

/

所有牆

第三層

所有柱子

/

/

主梁

/

次梁

注:隔标計算時“與支墩、支柱及相連構件”和“隔震層以下構件”性能水準相同,抗規計算時不同。

隔震

結構

性能

設計

指定

樓層

/

關鍵構件

重要構件

普通構件

第一層

支撐隔震墊的柱子

/

其它柱

與支撐隔震墊的柱子相連

/

其它梁

/

/

所有牆

第三層

全部

/

/

主梁

/

次梁

第四層

-

屋頂層

/

/

全部

/

主梁

次梁

注:柱無重要構件分類。

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本期主要介紹了項目概況,隔震目标确定,假定模型試算,智能篩選隔震支座建立隔震模型,構件性能水準指定,隔震計算參數等内容。下期将對隔震結構計算與結果查看,中大震反應譜分析,中大震FNA時程分析等内容進行介紹。

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