某银行数据中心机房隔震设计

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1、某银行数据中心机房隔震设计李毅，韩平，邱仓虎，潘宁，黄存智(中围建筑科学研究院．北京100013)摘要：本文介绍某银行数据中心机房楼隔震设计，通过有限元程序ETABS对结构进行隔震计算，计算结果表明，结构采用铅芯橡胶隔震支座后，上部结构地震反应有较大幅度减小，结构抗震性能有较大的提高，采用隔震技术能够有效提高结构的抗震性能．关键词：隔震铅芯橡胶隔震支座抗震性能1工程概况该银行数据中心机房楼采用框架结构，结构地上3层，层高为5．7m；地下一层管道夹层，层高2．19m：柱距为8．4Ⅲ，柱截面采用800x800

2、，工程设防烈度为8度(O．29)，抗震设防类别为乙类，设计地震分组为第一组，工程场地类别为III类：楼面恒荷载标准值10KN／m2，机房活荷载标准值20KN／m2。柱混凝土等级C40，粱板混凝土强度等级C35；受力钢筋强度等级HRB400，结构平面如图1所示。溢黝I婵《3I!』IlIJ—％I—il疆●J—【—．_—{IlIl1—～—一目lIlIlⅫd—一{0ljH1_JlI：—一—IiI一glI_il—●一一—lgjIiI葡∞—一’I

3、ilj_1ji目—i一—』《{ilⅫI一11m—』一—一I；d一《《g

4、I利，1j毒，，：。j黟l1∞圈1．结构平面布置图根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223—2008，银行数据机房作为储存重要信息的建筑，其抗震设防类别应至少划为重点设防类，即其抗震设防标准应高于一般建筑的“小震537不坏、中震可修、大震不倒”。鉴于该项目的重要性，为提高建筑的抗震安全性，本项目采用隔震技术。2隔震结构抗震性能目标隔震结构抗震性能目标：小震作用下(50年超越概率63％)水平向减震系数小于等于0．75，上部结构达No．5度强度储备。大震作用下(50年超越概率3％)，震后整个建筑可继续使

5、用；以保证机房内机器在震后能够正常运行和使用。3．隔震结构设计3．1隔震支座设计参数本项目全部采用铅芯橡胶隔震支座组成隔震层，隔震层设置在首层板与基础底板之间，如图2所示，每个框架柱下设置一个隔震支座，隔震支座设计参数见下表所示：L—蚰中桂隔震支座大样图2．结构平面布置图表1．隔震支座参数表3．2隔震结构参数表2．结构自振特性30．7452．2072．720I-l-_--_---●------_-●___-●l-_●-_-_-_lI●--_I●IlI--_-●-I_____●__●l_●_l_●_●一I_

6、-___I●●-●I__-_●-I-l●_---_●●一538通过上面的结构自振特性分析计算，可以看出，原结构第一振型周期为0807s小于ls，满足规程建议的隔震结构周期要求，结构规则．完全符合建筑结构采用隔震方案的要求：33隔震支座受力统计女3*震镕椅≈&支座i压设*位由上表可知隔震支座最大压应力满足规范乙类建筑12MPa的要求。34抗风验算对隔震结构，在设计风荷载作用下，要求隔震结构所受风荷载的设计值应小于隔震结构各支座的屈服力之和。鉴于本工程层高较低，风荷载不起控制作用，本工程采用的铅芯橡胶隔震支座

7、能够满足抗风设计要求。35隔震结构偏心率由于本工程结构很规则，隔震结构偏心很小。4隔震结构动力计算分析41结构计算模型采用有限元软件ETBAS对结构进行计算分析，上部结构及隅震层均采用三维模型，上部结构粱、柱采用梁柱单元．隔震支座采用E懈中的非线性单元进行模拟，恒载及活荷载均按实际情况输入。目3日4镕目i维有mi”##242地震波选择该隔震建筑属乙类建筑，按《建筑抗震设计规范》要求不少于3条地震波，本工程设计采用3条地震波其中2条天然波，1条人工波。地震波的加速度峰值，小震：709al，大震：4009al

8、o3周期(s图4№麓＆泣*与规镕＆＆语对*囱根据上面的地震波谱分析可以看出3条地震波在结构的主要周期点处与规范谱接近，同时计算得基底剪力满足规范要求。43多遇地震作用下结构反应对比多遇地震作用下，机房隔震上部结构x向、Y向层间剪力计算对比分别见表楼层号l2隔震后楼层天然坡115027108295120剪力(KN)天然波2人工波平均值16617121055723隔震前楼层天然波1456823760919612剪力(Ic}J)天然波24054l3315421792人工波402522983114780平均值42

9、2253353l16730层剪力比表5Y自±部挂目*☆“楼层号12隔震后楼层天然波115112108745077剪力(KN)天然波217】3l128648087人工波平均值16682121735742隔震前楼层天然波1剪力(删)天然被240757834302】984人工波418963024014885平均值425023382818858层剪力比Ⅸ目：雇*^№为％l结构g问剪^目Ⅲ*#％震镕目目目剪∞目值(栏自剪女满2￡m剪I＆