高烈度地震区结构隔震和消能减震设计.pdf

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1、浙江建筑，第33卷，第11期，2016年11月ZhejiangConstruction，Vo1．33，No．11，Nov．2016高烈度地震区结构隔震和消能减震设计DesignoftheStructuralSeismicIsolationandEnergyDissipationfortheHighIntensitySeismicRegion许楚平XUChuping(江苏省建筑设计研究院有限公司，江苏南京210019)摘要：以江苏银行宿迁分行和宿迁市公共卫生服务中心两个建筑实体为例，分析了高烈度地震区结构隔震与消能减震设计的过

2、程。首先进行了高烈度地震区结构采用隔震及消能减震技术的可行性及必要性的分析，其次介绍隔震结构与消能减震结构的设计过程，并对隔震结构及消能减震结构整体抗震性能进行评价。最后，做出对隔震结构与消能减震结构设计方法的对比。分析结果表明：隔震及消能减震结构具有良好的抗震性能，在罕遇地震作用下，抗震性能表现良好。关键词：高烈度地震；隔震；消能减震中图分类号：TU352．1文献标志码：B文章编号：1008—3707(2016)11—0016—05震作用相应加大，结构层间剪力及位移将大幅度增1概述加，且很多构件有超筋现象发生，抗震性能不佳

3、，较世界两大地震带在我国交汇，我国大部分地区难满足规范要求，也会影响建筑的正常使用功能。都是地震区，其中不少地区为高烈度地震区，如江苏《抗规》提供的隔震及消能减震(以下简称减震)抗省宿迁市。根据《建筑抗震设计规范(GB50011-震设计理论，主旨是“柔”——以柔克刚，用隔震减2010)》(以下简称《抗规》)宿迁市抗震设防烈度为震构件的变形来消耗地震作用所产生的能量。这8度(0．30g)，设计地震分组为第一组，水平地震影样，上部结构承受地震作用减小，结构层间剪力及位响系数⋯取值：小震0．24，中震0．68，大震移也相应减少，较

4、易满足现有规范要求，抗震性能得1．20⋯。随着我国国民经济的发展，很多高烈度地到提高，这是抗震设计理论的新发展。目前，隔震与震区兴建了不少高层建筑。由于高烈度地震区高层减震技术已在许多地震频发的国家与地区得到广泛建筑承受的地震作用大，传统的抗震设计理论已不的应用，如日本新建筑几乎都要采用隔减震技术。能满足建筑设计的要求，需采用新的抗震设计方法有关国家对隔减震技术进行了深入的研究，积累了来解决问题。相当多的工程实践经验，并制定了隔减震技术设计指南或设计规程。我国2010版《抗规》也对隔2隔震及消能减震设计可行性及必要性分析减震

5、有关规定进行了修订，为高烈度地震区采用隔通常作为公建的高层建筑一般采用框架剪力墙减震技术提供了更广泛的空间。根据国内外隔减震结构，在高烈度地震区如按传统方法设计，需加大框技术研究和工程实践经验，可认为隔震及减震技术架、剪力墙截面尺寸和数量，来抵抗较大的地震作是减轻建筑物地震灾害的有效技术¨。用。这样的设计，增加了结构本身的质量和刚度，地下面就笔者在高烈度地震区宿迁市采用隔减震收稿日期：2016—08一O2作者简介：许楚平(1964一)，男，江苏南京人，高级工程师，从事建筑结构设计工作。第11期许楚平：高烈度地震区结构隔震和消

6、能减震设计17技术设计的工程，简要介绍隔减震设计的全过程。3．1建立隔震计算模型该工程隔震分析采用ETABS软件，时程计算所3隔震设计需的地震波根据《抗规》要求选取，利用ETABS软江苏银行宿迁分行主体建筑地上16层，地下1件中的连接单元来模拟隔震支座，建立相应的隔震层，建筑高度61．2in，主要功能为营业、办公及业务用结构计算模型，上部结构计算采用SATWE软件。房等，部分楼层建筑平面见图1、图2，主体结构采用分别采用SATWE软件与ETABS软件对该工程非隔钢筋混凝土框架剪力墙结构。根据初步设计分析，如震结构模型进行分析

7、，两种软件分析结果如质量、自采用传统抗震设计方法，因层间位移较大，需要增设振周期、层间剪力及层间位移角误差率均不大于较多的抗震墙才能满足规范要求；这样势必影响建筑5％，可认为ETABS软件建立的计算模型准确可靠，的正常使用功能，且大部分构件超筋，抗震性能不佳。可采用该模型进行隔震分析。采用隔震技术：在上部结构与地下室之间设置由橡胶3．2隔震支座的布置隔震支座及阻尼器组成的隔震层，以延长主体结构的该工程采用隔震结构后预期抗震目标：自振周期。这样，输入上部结构的地震作用将大幅度1)上部结构按抗震设防烈度降低一度即7度降低，也相应

8、减小了层间剪力及层间位移角，从而可(0．15g)设计；满足规范设计要求，主体结构的抗震性能也得到提高。2)大震时上部结构层间位移角不大于1／100。江苏银行宿迁分行抗震设计概况等详见文献[8]。依据上述目标设置隔震层(层高2m)，并在其中布置橡胶隔震支座、阻尼器。布置要点：对称、控制偏心率