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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(guò)隔震層的大變形來(lái)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(wèn)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(guó)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(lèi)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(méi)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(jiǎn)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?xún)?nèi)時(shí).要求各個(gè)設(shè)防類(lèi)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(mǎn)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(lèi)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(guó)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,考慮到隨著橡膠隔震支座的制作工藝越來(lái)越成熟。隔震支座的直徑越來(lái)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(mǎn)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(yǔ)更明確,方便同國(guó)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(yǔ)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(lái)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(chēng)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(guó),日本等國(guó)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(jiàn)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(guó)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(lèi)，其中S A類(lèi)的允許偏差為，15,S。B類(lèi)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(lèi)為0。85,S。B類(lèi)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(lèi)、取0 80,對(duì)于S B類(lèi)、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(guò)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(méi)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(méi)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(guò)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(pán)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,