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12、2，房屋隔震設(shè)計(jì)要點(diǎn)12、2.1 本規(guī)范對(duì)隔震的基本要求是,通過隔震層的大變形來減少其上部結(jié)構(gòu)的地震作用。從而減少地震破壞。隔震設(shè)計(jì)需解決的主要問題是.隔震層位置的確定。隔震墊的數(shù)量。規(guī)格和布置.隔震層在罕遇地震下的承載力和變形控制,隔震層不隔離豎向地震作用的影響,上部結(jié)構(gòu)的水平向減震系數(shù)及其與隔震層的連接構(gòu)造等.隔震層的位置通常位于第一層以下 當(dāng)位于第一層及以上時(shí)、隔震體系的特點(diǎn)與普通隔震結(jié)構(gòu)可有較大差異.隔震層以下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算也更復(fù)雜、為便于我國設(shè)計(jì)人員掌握隔震設(shè)計(jì)方法 本規(guī)范提出了，水平向減震系數(shù)。的概念、按減震系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì).隔震層以上結(jié)構(gòu)的水平地震作用和抗震驗(yàn)算 構(gòu)件承載力留有一定的安全儲(chǔ)備。對(duì)于丙類建筑、相應(yīng)的構(gòu)造要求也可有所降低。但必須注意,結(jié)構(gòu)所受的地震作用 既有水平向也有豎向 目前的橡膠隔震支座只具有隔離水平地震的功能.對(duì)豎向地震沒有隔震效果.隔震后結(jié)構(gòu)的豎向地震力可能大于水平地震力。應(yīng)予以重視并做相應(yīng)的驗(yàn)算。采取適當(dāng)?shù)拇胧?12。2、2、本條規(guī)定了隔震體系的計(jì)算模型、且一般要求采用時(shí)程分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,在附錄L中提供了簡化計(jì)算方法 圖12.2，2是對(duì)應(yīng)于底部剪力法的等效剪切型結(jié)構(gòu)的示意圖。其他情況.質(zhì)點(diǎn)j可有多個(gè)自由度，隔震裝置也有相應(yīng)的多個(gè)自由度、本次修訂 當(dāng)隔震結(jié)構(gòu)位于發(fā)震斷裂主斷裂帶10km以內(nèi)時(shí)。要求各個(gè)設(shè)防類別的房屋均應(yīng)計(jì)及地震近場(chǎng)效應(yīng)。12，2，3，12、2，4、規(guī)定了隔震層設(shè)計(jì)的基本要求。1.關(guān)于橡膠隔震支座的壓應(yīng)力和最大拉應(yīng)力限值.1。根據(jù)Haringx彈性理論,按穩(wěn)定要求,以壓縮荷載下疊層橡膠水平剛度為零的壓應(yīng)力作為屈曲應(yīng)力σcr.該屈曲應(yīng)力取決于橡膠的硬度。鋼板厚度與橡膠厚度的比值、第一形狀參數(shù)s1 有效直徑與中央孔洞直徑之差D D0與橡膠層4倍厚度4tr之比、和第二形狀參數(shù)s2，有效直徑D與橡膠層總厚度ntr之比、等,通常 隔震支座中間鋼板厚度是單層橡膠厚度的一半,取比值為0、5.對(duì)硬度為30、60共七種橡膠，以及s1。11，13 15,17，19 20和s2.3.4。5,6，7 累計(jì)210種組合進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明 滿足s1,15和s2,5且橡膠硬度不小于40時(shí)，最小的屈曲應(yīng)力值為34,0MPa 將橡膠支座在地震下發(fā)生剪切變形后上下鋼板投影的重疊部分作為有效受壓面積 以該有效受壓面積得到的平均應(yīng)力達(dá)到最小屈曲應(yīng)力作為控制橡膠支座穩(wěn)定的條件,取容許剪切變形為0.55D.D為支座有效直徑，則可得本條規(guī)定的丙類建筑的壓應(yīng)力限值 對(duì)s2，5且橡膠硬度不小于40的支座.當(dāng)s2。4.σmax。12、0MPa。當(dāng)s2.3，σmax 9。0MPa.因此規(guī)定。當(dāng)s2.5時(shí)。平均壓應(yīng)力限值需予以降低,2、規(guī)定隔震支座控制拉應(yīng)力.主要考慮下列三個(gè)因素 橡膠受拉后內(nèi)部有損傷，降低了支座的彈性性能 隔震支座出現(xiàn)拉應(yīng)力,意味著上部結(jié)構(gòu)存在傾覆危險(xiǎn)、規(guī)定隔震支座拉應(yīng)力σt 1MPa理由是、1、廣州大學(xué)工程抗震研究中心所做的橡膠墊的抗拉試驗(yàn)中.其極限抗拉強(qiáng)度為、2 0。2、5、MPa.2。美國UBC規(guī)范采用的容許抗拉強(qiáng)度為1 5MPa。2，關(guān)于隔震層水平剛度和等效黏滯阻尼比的計(jì)算方法,系根據(jù)振動(dòng)方程的復(fù)阻尼理論得到的,其實(shí)部為水平剛度，虛部為等效黏滯阻尼比,本次修訂?？紤]到隨著橡膠隔震支座的制作工藝越來越成熟 隔震支座的直徑越來越大,建議在隔震支座選型時(shí)盡量選用大直徑的支座 對(duì)300mm直徑的支座，由于其直徑小,穩(wěn)定性差，故將其設(shè)計(jì)承載力由12MPa降低到10MPa.橡膠支座隨著水平剪切變形的增大、其容許豎向承載能力將逐漸減小，為防止隔震支座在大變形的情況下失去承載能力,故要求支座的剪切變形應(yīng)滿足σ、σcr,1 γ，s2 式中，γ為水平剪切變形、s2為支座第二形狀系數(shù)，σ為支座豎向面壓,σcr為支座極限抗壓強(qiáng)度.同時(shí)支座的豎向壓應(yīng)力不大于30MPa.水平變形不大于0,55D和300。的較小值，隔震支座直徑較大時(shí),如直徑不小于600mm,考慮實(shí)際工程隔震后的位移和現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備的條件、對(duì)于罕遇地震位移驗(yàn)算時(shí)的支座設(shè)計(jì)參數(shù) 可取水平剪切變形100.的剛度和阻尼.還需注意，橡膠材料是非線性彈性體，橡膠隔震支座的有效剛度與振動(dòng)周期有關(guān)。動(dòng)靜剛度的差別甚大、因此,為了保證隔震的有效性、最好取相應(yīng)于隔震體系基本周期的剛度進(jìn)行計(jì)算 本次修訂。將2001規(guī)范隱含加載頻率影響的.動(dòng)剛度。改為,等效剛度。用語更明確 方便同國家標(biāo)準(zhǔn)、橡膠支座 接軌，之所以去掉有關(guān)頻率對(duì)剛度影響的語句。因相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)已有明確的規(guī)定，12，2,5，隔震后.隔震層以上結(jié)構(gòu)的水平地震作用可根據(jù)水平向減震系數(shù)確定，對(duì)于多層結(jié)構(gòu).層間地震剪力代表了水平地震作用取值及其分布、可用來識(shí)別結(jié)構(gòu)的水平向減震系數(shù)、考慮到隔震層不能隔離結(jié)構(gòu)的豎向地震作用、隔震結(jié)構(gòu)的豎向地震力可能大于其水平地震力.豎向地震的影響不可忽略，故至少要求9度時(shí)和8度水平向減震系數(shù)為0,30時(shí)應(yīng)進(jìn)行豎向地震作用驗(yàn)算、本次修訂、擬對(duì)水平向減震系數(shù)的概念作某些調(diào)整,直接將、隔震結(jié)構(gòu)與非隔震結(jié)構(gòu)最大水平剪力的比值.改稱為，水平向減震系數(shù)、采用該概念力圖使其意義更明確。以方便設(shè)計(jì)人員理解和操作，美國。日本等國也同樣采用此方法，隔震后上部結(jié)構(gòu)按本規(guī)范相關(guān)結(jié)構(gòu)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，地震作用可以降低、降低后的地震影響系數(shù)曲線形式參見本規(guī)范5、1，5條，僅地震影響系數(shù)最大值αmaxl減小。2001規(guī)范確定隔震后水平地震作用時(shí)所考慮的安全系數(shù)1.4.對(duì)于當(dāng)時(shí)隔震支座的性能是合適的.當(dāng)前、在國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。橡膠支座.第3部分.建筑隔震橡膠支座。GB 20688,3、2006中 橡膠支座按剪切性能允許偏差分為S。A和S B兩類，其中S A類的允許偏差為.15.S。B類的允許偏差為,25,因此,隨著隔震支座產(chǎn)品性能的提高.該系數(shù)可適當(dāng)減少、本次修訂 按照,建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。GB.50068的要求 確定設(shè)計(jì)用的水平地震作用的降低程度 需根據(jù)概率可靠度分析提供一定的概率保證.一般考慮1,645倍變異系數(shù)。于是.依據(jù)支座剪變剛度與隔震后體系周期及對(duì)應(yīng)地震總剪力的關(guān)系。由支座剛度的變異導(dǎo)出地震總剪力的變異 再乘以1、645。則大致得到不同支座的ψ值，S。A類為0，85.S、B類為0。80 當(dāng)設(shè)置阻尼器時(shí)還需要附加與阻尼器有關(guān)的變異系數(shù)。ψ值相應(yīng)減少,對(duì)于S。A類,取0.80。對(duì)于S。B類,取0，75,隔震后的上部結(jié)構(gòu)用軟件計(jì)算時(shí)，直接取αmaxl進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析 從宏觀的角度、可以將隔震后結(jié)構(gòu)的水平地震作用大致歸納為比非隔震時(shí)降低半度 一度和一度半三個(gè)檔次,如表7所示。對(duì)于一般橡膠支座,而上部結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造。只能按降低一度分擋,即以β.0.40分擋、本次修訂對(duì)2001規(guī)范的規(guī)定、還有下列變化、1，計(jì)算水平減震系數(shù)的隔震支座參數(shù),橡膠支座的水平剪切應(yīng)變由50。改為100,大致接近設(shè)防地震的變形狀態(tài),支座的等效剛度比2001規(guī)范減少.計(jì)算的隔震的效果更明顯，2，多層隔震結(jié)構(gòu)的水平地震作用沿高度矩形分布改為按重力荷載代表值分布。還補(bǔ)充了高層隔震建筑確定水平向減震系數(shù)的方法、3.對(duì)8度設(shè)防考慮豎向地震的要求有所加嚴(yán) 由 宜.改為，應(yīng).12。2 7 隔震后上部結(jié)構(gòu)的抗震措施可以適當(dāng)降低，一般的橡膠支座以水平向減震系數(shù)0、40為界劃分,并明確降低的要求不得超過一度 對(duì)于不同的設(shè)防烈度如表8所示，需注意。本規(guī)范的抗震措施 一般沒有8度，0，30g.和7度、0，15g.的具體規(guī)定，因此.當(dāng)β.0，40時(shí)抗震措施不降低 對(duì)于7度,0,15g 設(shè)防時(shí).即使β 0.40 隔震后的抗震措施基本上不降低。砌體結(jié)構(gòu)隔震后的抗震措施,在附錄L中有較為具體的規(guī)定，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的具體要求.可直接按降低后的烈度確定、本次修訂不再給出具體要求，考慮到隔震層對(duì)豎向地震作用沒有隔振效果。隔震層以上結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施應(yīng)保留與豎向抗力有關(guān)的要求.本次修訂、與抵抗豎向地震有關(guān)的措施用條注的方式予以明確。12 2，8,本次修訂、刪去2001規(guī)范關(guān)于墻體下隔震支座的間距不宜大于2m的規(guī)定 使大直徑的隔震支座布置更為合理,為了保證隔震層能夠整體協(xié)調(diào)工作,隔震層頂部應(yīng)設(shè)置平面內(nèi)剛度足夠大的梁板體系,當(dāng)采用裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋時(shí)、為使縱橫梁體系能傳遞豎向荷載并協(xié)調(diào)橫向剪力在每個(gè)隔震支座的分配.支座上方的縱橫梁體系應(yīng)為現(xiàn)澆，為增大隔震層頂部梁板的平面內(nèi)剛度 需加大梁的截面尺寸和配筋.隔震支座附近的梁。柱受力狀態(tài)復(fù)雜 地震時(shí)還會(huì)受到?jīng)_切 應(yīng)加密箍筋.必要時(shí)配置網(wǎng)狀鋼筋,上部結(jié)構(gòu)的底部剪力通過隔震支座傳給基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 因此,上部結(jié)構(gòu)與隔震支座的連接件 隔震支座與基礎(chǔ)的連接件應(yīng)具有傳遞上部結(jié)構(gòu)最大底部剪力的能力、12，2,9。對(duì)隔震層以下的結(jié)構(gòu)部分,主要設(shè)計(jì)要求是，保證隔震設(shè)計(jì)能在罕遇地震下發(fā)揮隔震效果 因此.需進(jìn)行與設(shè)防地震。罕遇地震有關(guān)的驗(yàn)算，并適當(dāng)提高抗液化措施、本次修訂 增加了隔震層位于下部或大底盤頂部時(shí)對(duì)隔震層以下結(jié)構(gòu)的規(guī)定。進(jìn)一步明確了按隔震后而不是隔震前的受力和變形狀態(tài)進(jìn)行抗震承載力和變形驗(yàn)算的要求、