某数据中心隔震分析设计.pdf

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1、DOI：lO．3969／j．issn．1672—4011．2013．01．026某数据中心隔震分析设计刘晓(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610041)摘要：笔者简述了隔震设计的基本原理和特性；从工程实例分析得到：隔震结构地震作用显著降低，层问位移主要集中在隔震层，结构呈现明显的整体滑动模式。关键词：隔震；叠层橡胶；支座；罕遇地震中图分类号：TU311．2文献标志码：B文章编号：1672—4011(2013)0l一0056—02O前言从1993年在汕头首栋采用橡胶隔震支座的8层钢筋混凝土框架隔震建筑面世以来，隔震技术作

2、为一种简便并且有效的工程技术应用于各类建筑中，取得了良好的减震效果。隔震设计是指在房屋基础、底部或下部结构和上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部位组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，减少输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震的要求。1设计实例本工程为框架结构，建筑类别为乙类。建筑总高度为32m，地上6层，地下2层。结构使用年限为50年。场地土的类型为中硬场地土，场地类别二类，设计地震分组为第三组，地面粗糙度类别为B类，区域抗震基本烈度7度，设计基本地震加速度为0．1g。1．1隔震支座的选择采用圈

3、隗BS软件对结构进行分析，根据‘叠层橡胶支座隔震技术规程>cEcsl26—200l中的要求，再由厂家提供的支座参考，确定结构采用直径为800衄和900mm的橡胶隔震支座(其中um为普通橡胶隔震支座，LRB为铅芯橡胶隔震支座)，同时需要考虑到橡胶隔震支座的抗风性能。裹1竖向性能等效水平支座设计等效阻尼比等效水平刚度屈服力型号刚度承载力(％)(kN／mm)(kN)(kN／mm)(kN)r=l∞％r=100％LRB8004014601326．52．24l160．3UvR8003673603l／1．212／／LRB90044156361

4、26．52．52l202．9UqR90039156361／1．363／1．2隔震支座的布置要求(1)隔震层由隔震支座、阻尼装置和抗风装置组成。阻尼装置和抗风装置可与隔震支座合为一体，亦可单独设置，必要时设置限位装置。(2)隔震层刚度中心宜与上部结构的质量中心重合。(3)隔震支座的平面布置宜与上部结构和下部结构的竖向受力构件的平面位置相对应。(4)同一房屋选用多种规格的隔震支座时，应充分发挥每个橡胶支座的承载力和水平变形能力。(5)同一支承处选用多个隔震支座时，隔震支座之间的净距应大于安装操作所需要的空间要求。(6)设置在隔震层的

5、抗风装置宜对称、分散地布置在建筑物的周边或周边附近。根据以上布置原则，对该工程的橡胶隔震支座的布置情况进行了分析，为了减小结构扭转效应，将铅芯隔震支座都布置在结构的周边，并考虑抗风的要求，共布置了隔震支座醯个，其中L砒1800支座8个，LRB900支座4个，LN船00支座56个，该工程隔震支座的平面布置图见图l。'!丛壁塑‘mldB豳。弛I衄8娅。仫脚可型婴蚺卜l!12LNR8∞I——I南怠庥名艮庶Il陋卜卜_掣_1iliI窳底胍觚I电}幽}螋P幽P幽l，趟删^雁胍愿腻幽陋i艘簟幽謦幽㈦幽}掣}掣l掣}产型{幽甾出出22；圈l隔

6、震支座平面布置图1．3抗风验算采用PKPM计算结构在风荷载作用时的剪力，其隔震层在风荷载作用下的剪力标准值为l425kN，小于结构总重力的10％，满足规范要求；另外根据表l中数值可计算出铅芯橡胶支座的屈服荷载，则1。V。k=1．4×1425=l995kN

7、Rl)模拟。由于只能反应谱计算在弹性范围内进行，所以隔震支座在计算模型中只提供水平方向和等效线性阻尼；而对于非线性时程分析，隔震支座则应定义为非线性连接属性，其在黜S程序中模拟采用的滞回模型为B伽c—Wen模型，需要根据表l定义弹性刚度、屈服后刚度比和屈服荷载。衰2ETABS振型(普通结构)(隔震结构)周期放大系数PKPMETABS误差(％)胁璐l1．77361．748ll—1．53．87022．221．65621．7l仅沁3．23．8522．231．52581．50565一I．33．6042．4分析计算结果可看出采用隔震结构后

8、结构的周期明显放大，从而在反应谱计算中减小了结构的地震作用。分别对原结构和隔震结构进行时程分析，以得出普通结构和隔震结构在不同地震波作用下的结构反应。结构输入抗震设防烈度为7度(设防地震时输入加速度峰值为PGA=1009aJ，用于计算隔震结构的水平向减震系数，大