[PPT]隔震結構的設計方法

1、第五章 隔震結構的設計方法1. 隔震結構體系的計算方法 1.1 計算模型：層（集中質量）模型 1. 我國抗震規(guī)范（規(guī)程）的規(guī)定11.2 隔震層計算參數水平剛度 水平剛度理論公式式中，當P很小時，2 規(guī)范規(guī)定Kj 由試驗確定；當其與加載頻率有關時，加載頻率取結構基本頻率。3等效阻尼比式中j 由試驗確定。公式證明: 4豎向荷載應保持平均壓應力限值 (對于甲、乙、丙類建筑分別為10、12、15MPa)；對于多遇地震驗算，宜采用加載頻率 0.3 Hz且支座剪切變形為 50%的水平剛度和等效阻尼比； 對于罕遇地震，直徑小于600mm的隔震支座宜采用加載頻率為0.1 Hz且剪切變形不小于250%的水平剛度

2、和等效阻尼比；直徑不小于600mm的隔震支座宜采用加載頻率為0.2 Hz且剪切變形為100%的水平剛度和等效阻尼比。根據試驗結果確定不同階段的參數取值 51.3 計算方法1.3.1等效側力法總水平地震作用按下式計算：式中，1為相應于隔震結構基本自振周期的水平地震作用影響系數；G為總重力代表值。地震作用的分布：見第2節(jié)61.3.2時程分析法一般情況下的砌體房屋或與砌體房屋結構周期相當的房屋，可采用等效側力法。對于其他情況，除可采用等效側力法外，尚應采用時程分析法計算。71.4 計算內容罕遇地震下的隔震支座變形應滿足式中，ui是隔震支座的變形能力。對于橡膠支座，ui 不應超過支座有效直徑的 0.5

3、5倍和支座橡膠層總厚3倍二者的較小值。隔震支座水平變形小震下上部結構內力82. 上部結構設計方法層間剪力最大比值0.530.350.260.18水平減震系數HR0.750.500.380.25地震影響系數is地震作用分布：沿高度按“矩形分布”（規(guī)范）或“三角形分布”（規(guī)程）根據隔震與非隔震結構的各層層間剪力最大比值確定水平向減震系數。式中，s為常遇地震下隔震前結構的地震影響系數。9根據減震系數確定隔震結構的地震影響系數。根據地震影響系數確定隔震支座的剛度和阻尼。選擇隔震支座的類型和型號。確定隔震支座的有效剛度、阻尼比和個數。計算隔震層及上部結構的反應，上部結構反應按減震系數確定。檢驗計算結果是

4、否滿足規(guī)范要求：如果滿足，則結束；如果不滿足，則調整隔震支座的參數，或加設阻尼裝置，重復第3至第5步。 3.設計步驟10作業(yè)鋼筋混凝土隔震結構如圖所示。樓面折算重力代表值為 12kN/m2。 柱截面為300mm300mm ，混凝土為C30，假定梁剛度為無窮大。如果減震系數為1/2，請設計隔震支座（相關參數見附件，其中假定橡膠與鋼板等厚），并按等效側力法計算隔震支座水平變形，驗算隔震層變形是否滿足規(guī)范要求。Appendix: parameters of isolators111 抗震設計總體目標2. 美國UBC規(guī)范 The purpose of the earthquake provisions

5、 herein is primarily to safeguard against major structural failures and loss of life, not to limit damage or maintain function122 隔震結構的地震動水平130Ts2.5CaCaT (s)T0CV/T譜加速度(g)TS=CV/(2.5Ca)T0=0.2 TS3 美國規(guī)范反應譜144 靜力分析Proof15Damping Coefficients: BD and BM (Damping Reduction Factors) Effective Damping Ratio

6、Damping Reduction Factor16Effective System Vibration Periods: TD and TMM17Response Reduction (due to the Flexibility of the Superstructure)18Design Force Design Force Reduction FactorBelow isolation:Above isolation:19Vertical Distribution of Forcewhich leads to a triangular distribution of force.205 Dynamic Analysis5.1 Two MethodsResponse Spectrum AnalysisTime History Analysis 215.2 Time History Analysis.225.3 ScalingNote: SRSS stands for Square-Root-of-the-Sum-of-the-Squares MethodDesign Response23參考文獻中華人民共和國國家標準. “建筑抗震設計規(guī)范(GB50011-2001)”. 中國建筑工業(yè)出版設，2001.疊層橡膠支座隔震技術規(guī)程（CECS 126：200