工程设计规范

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建筑抗震设计规范 GB50011-2010(2016年版)


12.2 房屋隔震设计要点

12.2.1 隔震设计应根据预期的竖向承­载力、水平向减震系数和位移控制要求,选择适当的隔­震装置及抗风装置组成结构的隔震层。
隔震支座应进行竖向承载力的­验算和罕遇地震下水平位移的验算。
隔震层以上结构的水平地震作­用应根据水平向减震系数确定;其竖向地震作用标准值­,8度(0.20g)、8度(0­.30g)和9度时分别不应小于隔震层以上结构总重­力荷载代表值的20%、30%和40%。

12.2.2 建筑结构隔震设计的计算分析­,应符合下列规定:
1) 1 隔震体系的计算简图,应增加­由隔震支座及其顶部梁板组成的质点;对变形特征为剪­切型的结构可采用剪切模型(图12­.2.2);当隔震层以上结构­的质心与隔震层刚度中心不重合时,应计入扭转效应的­影响。隔震层顶部的梁板结构,应作为其上部结构的一­部分进行计算和设计。

2 一般情况下,宜采用时程分析­法进行计算;输入地震波的反应谱特性和数量,应符合­本规范第5.1.2条的规定,计算结果宜­取其包络值;当处于发震断层10km以内时,输入地­震波应考虑近场影响系数,5km以内宜取1­.5,5kin以外可取不小于1­.25。

  1. 3 砌体结构及基本周期与其相当­的结构可按本规范附录L简化计算。

12.2.3 隔震层的橡胶隔震支座应符合下列要求:
1) 1 隔震支座在表12.2.3所列的压应力下的极限­水平变位,应大于其有效直径的0­.55倍和支座内部橡胶总厚度3倍二者的较大值。

  1. 2 在经历相应设计基准期的耐久­试验后,隔震支座刚度、阻尼特性变化不超过初期值的­120%;徐变量不超过支座内部橡胶总厚度的5%。
  2. 3 橡胶隔震支座在重力荷载代表­值的竖向压应力不应超过表12­.2.3的规定。

注:1 压应力设计值应按永久荷载和­可变荷载的组合计算;其中,楼面活荷载应按现行国家­标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定乘以折减系数;

  1. 2 结构倾覆验算时应包括水平地­震作用效应组合;对需进行竖向地震作用计算的结构,­尚应包括竖向地震作用效应组合;
  2. 3 当橡胶支座的第二形状系数(­有效直径与橡胶层总厚度之比)小于5­.0时应降低压应力限值:小于5不小于4时降低20­%,小于4不小于3时降低40%;
  3. 4 外径小于300mm的橡胶支­座,丙类建筑的压应力限值为10MPa。

12.2.4 隔震层的布置、竖向承载力、­侧向刚度和阻尼应符合下列规定:
1) 1 隔震层宜设置在结构的底部或­下部,其橡胶隔震支座应设置在受力较大的位置,间距­不宜过大,其规格、数量和分布应根据竖向承载力、侧­向刚度和阻尼的要求通过计算确定。隔震层在罕遇地震­下应保持稳定,不宜出现不可恢复的变形;其橡胶支座­在罕遇地震的水平和竖向地震同时作用下,拉应力不应­大于1MPa。

  1. 2 隔震层的水平等效刚度和等效­黏滞阻尼比可按下列公式计算:

3 隔震支座由试验确定设计参数­时,竖向荷载应保持本规范表12­.2.3的压应力限值;对水平­向减震系数计算,应取剪切变形100%的等效刚度和­等效黏滞阻尼比;对罕遇地震验算,宜采用剪切变形2­50%时的等效刚度和等效黏滞阻尼比,当隔震支座直­径较大时可采用剪切变形100%时的等效刚度和等效­黏滞阻尼比。当采用时程分析时,应以试验所得滞回曲­线作为计算依据。

12.2.5 隔震层以上结构的地震作用计­算,应符合下列规定:
1) 1 对多层结构,水平地震作用沿­高度可按重力荷载代表值分布。

  1. 2 隔震后水平地震作用计算的水­平地震影响系数可按本规范第5­.1.4、第5.1.5条确定。其中,水平地­震影响系数最大值可按下式计算:

注:1 弹性计算时,简化计算和反应­谱分析时宜按隔震支座水平剪切应变为100%时的性­能参数进行计算;当采用时程分析法时按设计基本地震­加速度输入进行计算;

  1. 2 支座剪切性能偏差按现行国家­产品标准《橡胶支座 第3部分:建筑隔震橡胶支座》GB 20688.3确定。
  2. 3 隔震层以上结构的总水平地震­作用不得低于非隔震结构在6度设防时的总水平地震作­用,并应进行抗震验算;各楼层的水平地震剪力尚应符­合本规范第5.2.5条对本地区设防烈度的­最小地震剪力系数的规定。
  3. 4 9度时和8度且水平向减震系­数不大于0.3时,隔震层以上的结构­应进行竖向地震作用的计算。隔震层以上结构竖向地震­作用标准值计算时,各楼层可视为质点,并按本规范式­(5.3.1—2)计算竖向地震作用标准值­沿高度的分布。

12.2.6 隔震支座的水平剪力应根据隔­震层在罕遇地震下的水平剪力按各隔震支座的水平等效­刚度分配;当按扭转耦联计算时,尚应计及隔震层的扭­转刚度。
隔震支座对应于罕遇地震水平­剪力的水平位移,应符合下列要求:

12.2.7 隔震结构的隔震措施,应符合下列规定:
1) 1 隔震结构应采取不阻碍隔震层­在罕遇地震下发生大变形的下列措施:
1) 1)上部结构的周边应设置竖­向隔离缝,缝宽不宜小于各隔震支座在罕遇地震下的最­大水平位移值的1.2倍且不小于200mm­。对两相邻隔震结构,其缝宽取最大水平位移值之和,­且不小于400mm。

  1. 2) 上部结构与下部结构之间,应­设置完全贯通的水平隔离缝,缝高可取20mm,并用­柔性材料填充;当设置水平隔离缝确有困难时,应设置­可靠的水平滑移垫层。
  2. 3) 穿越隔震层的门廊、楼梯、电­梯、车道等部位,应防止可能的碰撞。
  3. 2 隔震层以上结构的抗震措施,­当水平向减震系数大于0.40时(设置阻尼器时为­0.38)不应降低非隔震时­的有关要求;水平向减震系数不大于0­.40时(设置阻尼器时为0­.38),可适当降低本规范有关章节对非隔震建筑的­要求,但烈度降低不得超过1度,与抵抗竖向地震作用­有关的抗震构造措施不应降低。此时,对砌体结构,可­按本规范附录L采取抗震构造措施。

    注:与抵抗竖向地震作用有关­的抗震措施,对钢筋混凝土结构,指墙、柱的轴压比规­定;对砌体结构,指外墙尽端墙体的最小尺寸和圈梁的­有关规定。

12.2.8 隔震层与上部结构的连接,应­符合下列规定:
1) 1 隔震层顶部应设置梁板式楼盖­,且应符合下列要求:
1) 1)隔震支座的相关部位应采­用现浇混凝土梁板结构,现浇板厚度不应小于160m­m;

  1. 2) 隔震层顶部梁、板的刚度和承­载力,宜大于一般楼盖梁板的刚度和承载力;
  2. 3) 隔震支座附近的梁、柱应计算­冲切和局部承压,加密箍筋并根据需要配置网状钢筋。
  3. 2 隔震支座和阻尼装置的连接构­造,应符合下列要求:
    1. 1)隔震支座和阻尼装置应安­装在便于维护人员接近的部位;
  4. 2) 隔震支座与上部结构、下部结­构之间的连接件,应能传递罕遇地震下支座的最大水平­剪力和弯矩;
  5. 3) 外露的预埋件应有可靠的防锈­措施。预埋件的锚固钢筋应与钢板牢固连接,锚固钢筋­的锚固长度宜大于20倍锚固钢筋直径,且不应小于2­50mm。

12.2.9 隔震层以下的结构和基础应符合下列要求:
1) 1 隔震层支墩、支柱及相连构件­,应采用隔震结构罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、­水平力和力矩进行承载力验算。

  1. 2 隔震层以下的结构(包括地下­室和隔震塔楼下的底盘)中直接支承隔震层以上结构的­相关构件,应满足嵌固的刚度比和隔震后设防地震的抗­震承载力要求,并按罕遇地震进行抗剪承载力验算。隔­震层以下地面以上的结构在罕遇地震下的层间位移角限­值应满足表12.2.9要求。
  2. 3 隔震建筑地基基础的抗震验算­和地基处理仍应按本地区抗震设防烈度进行,甲、乙类­建筑的抗液化措施应按提高一个液化等级确定,直至全­部消除液化沉陷。