劍川縣金華第一完全小學(xué)建設(shè)項(xiàng)目綜合樓隔震應(yīng)用

1.3 ?設(shè)計(jì)單位：大理州設(shè)計(jì)院有限公司文章源自建筑隔震支座_隔震橡膠支座_密封件_廠家定制批發(fā)-http://www.shlexuan.com.cn/18283.html

1.4 ?工程概況：劍川縣金華鎮(zhèn)第一完小建設(shè)項(xiàng)目——綜合樓，位于大理州劍川縣金華鎮(zhèn)第一完小校園內(nèi)，建筑面積3595.46㎡，平面尺寸67.20x15.00m，長(zhǎng)寬比=4.48；建筑高度19.20m(四層），高寬比=1.28，項(xiàng)目效果圖如圖1所示。采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，安全等級(jí)一級(jí)。文章源自建筑隔震支座_隔震橡膠支座_密封件_廠家定制批發(fā)-http://www.shlexuan.com.cn/18283.html

1.5 ?抗震設(shè)防信息：抗震設(shè)防烈度8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度峰值為0.3g，設(shè)計(jì)地震分組第三組，Ⅲ類場(chǎng)地，場(chǎng)地特征周期0.65s。根據(jù)地勘報(bào)告及邊坡計(jì)算依據(jù)，本項(xiàng)目考慮近場(chǎng)1.25的放大。文章源自建筑隔震支座_隔震橡膠支座_密封件_廠家定制批發(fā)-http://www.shlexuan.com.cn/18283.html

1.6 ?隔震技術(shù)應(yīng)用信息：本項(xiàng)目處于高烈度區(qū)，根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB 50223－2008，學(xué)校屬于重點(diǎn)設(shè)防類建筑。依據(jù)《建筑工程抗震管理?xiàng)l例》（國(guó)務(wù)院令第744號(hào)）的相關(guān)規(guī)定，需要采用隔減震等技術(shù)。本工程采用隔震設(shè)計(jì)，支座為疊層橡膠隔震支座，建立PKPM一體化模型如圖2所示。文章源自建筑隔震支座_隔震橡膠支座_密封件_廠家定制批發(fā)-http://www.shlexuan.com.cn/18283.html

1.7 ?分析軟件：本項(xiàng)目采用PKPMV1.5.1版軟件設(shè)計(jì)，ETABS軟件做罕遇地震彈塑性時(shí)程分析補(bǔ)充。文章源自建筑隔震支座_隔震橡膠支座_密封件_廠家定制批發(fā)-http://www.shlexuan.com.cn/18283.html

2)?《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB55002-2021；文章源自建筑隔震支座_隔震橡膠支座_密封件_廠家定制批發(fā)-http://www.shlexuan.com.cn/18283.html

3)?《建設(shè)工程抗震管理?xiàng)l例》（國(guó)令第744號(hào)）；文章源自建筑隔震支座_隔震橡膠支座_密封件_廠家定制批發(fā)-http://www.shlexuan.com.cn/18283.html

4)?《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50017-2017；文章源自建筑隔震支座_隔震橡膠支座_密封件_廠家定制批發(fā)-http://www.shlexuan.com.cn/18283.html

5)?《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223－2008；文章源自建筑隔震支座_隔震橡膠支座_密封件_廠家定制批發(fā)-http://www.shlexuan.com.cn/18283.html

6)?《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009－2012；

7)?《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068－2018；

8)?《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011－2010（2016版）；

9)?《疊層橡膠支座隔震技術(shù)規(guī)程》CECS126：2001；

10)?《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010－2010（2015版）；

11)?《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3－2010；

12)?《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007－2011；

13)?《建筑結(jié)構(gòu)隔震構(gòu)造詳圖》03SG610－1；

14)?《建筑工程疊層橡膠隔震支座性能要求和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ53/T-47-2020；

15)?《建筑工程疊層橡膠隔震支座施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》DBJ53/T-48-2020；

16)?《建筑隔震工程專用標(biāo)識(shí)技術(shù)規(guī)程》DB53/T-70-2015；

17)?《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51408-2021；

18)?《建筑隔震構(gòu)造詳圖》滇20G9-1；

19)?委托方提供的有關(guān)資料和圖紙。

3.2 ?建筑設(shè)計(jì)基本條件

本工程主要建筑設(shè)計(jì)基本信息如下表1：

上部建筑部分：玻璃門(mén)窗荷載按1.5kN/m²計(jì)算；隔墻按蒸壓加氣磚砌塊荷載按8kN/m³計(jì)算，兩側(cè)20mm厚混合砂漿另算；最終墻體線荷載按2.5kN/m²計(jì)算。

3.6? 地震作用

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2016）及勘察報(bào)告，本工程抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.30g，設(shè)計(jì)地震分組為第三組，場(chǎng)地類別為Ⅲ類，場(chǎng)地特征周期Tg=0.65s，計(jì)算罕遇地震作用時(shí)場(chǎng)地特征周期Tg=0.70s。根據(jù)《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》4.1.4條，本工程距發(fā)震斷裂約1.5km，地震動(dòng)參數(shù)計(jì)入近場(chǎng)影響，乘以增大系數(shù)1.25，具體地震動(dòng)參數(shù)如下表4：

建立了隔震模型后，需對(duì)隔震分析信息進(jìn)行定義，布置隔震支座，并生成設(shè)防地震下非隔震與隔震模型，罕遇地震下的隔震模型。

在PKPM軟件中定義隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法為“直接設(shè)計(jì)法”，底部剪力比由設(shè)防地震下隔震模型與非隔震模型計(jì)算比值確定。高度小于60m，依據(jù)《新隔標(biāo)》4.1.3-2、3條，可采用復(fù)振型分解反應(yīng)譜法（CCQC）結(jié)合迭代計(jì)算的方法進(jìn)行隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。

CCQC方法考慮隔震層部分支座的非線性屬性，隔震層的等效剛度和等效阻尼比由軟件基于反應(yīng)譜結(jié)果多次自動(dòng)迭代確定。

出于安全考量，后續(xù)進(jìn)行罕遇地震彈塑性時(shí)程分析的時(shí)候還需對(duì)隔震區(qū)域構(gòu)件的性能狀態(tài)進(jìn)行特別驗(yàn)算評(píng)估。

隔震結(jié)構(gòu)的偏心率是隔震層設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要指標(biāo)，根據(jù)《隔標(biāo)》第4.6.2-4條，隔震層剛度中心與質(zhì)量中心宜重合，設(shè)防烈度地震作用下偏心率不宜大于3%。

本報(bào)告在進(jìn)行隔震層設(shè)計(jì)時(shí)，也對(duì)隔震系統(tǒng)的偏心率進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為：X方向0.60%，Y方向1.36%，詳見(jiàn)下表8：

，即1.4×1625=2275kN ＜106*25=2650kN （各鉛芯支座的屈服力之和），滿足要求。

隔震支座的彈性恢復(fù)力驗(yàn)算：

F=∑V_i≥1.2V_RW

式中：Vi--支座在罕遇地震作用下產(chǎn)生的最大剪力（1≤i≤39）

應(yīng)《隔標(biāo)》第4.2.2-1條要求，隔震結(jié)構(gòu)的自振周期應(yīng)根據(jù)不同地震作用烈度下的支座水平位移確定，可采用振型分解反應(yīng)譜法結(jié)合迭代計(jì)算確定。同時(shí)根據(jù)規(guī)范條文說(shuō)明4.3.2條，《隔標(biāo)》中采用的振型分解反應(yīng)譜法默認(rèn)是基于考慮阻尼矩陣的復(fù)振型分解反應(yīng)譜法，以保證隔震層大阻尼比情況下計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)使用PKPM軟件提供的基于復(fù)振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行自動(dòng)迭代計(jì)算的功能，計(jì)算出隔震前與隔震后結(jié)構(gòu)的自振周期在表11中給出。此外，《疊層橡膠支座隔震技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：隔震房屋兩個(gè)方向的基本周期相差不宜超過(guò)較小值的30%。

由表11可知，采用隔震技術(shù)后，結(jié)構(gòu)的周期明顯延長(zhǎng)，且滿足相關(guān)規(guī)定要求。

《隔標(biāo)》4.5.1規(guī)定，上部結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震作用下的結(jié)構(gòu)樓層最大彈性層間位移角按鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系應(yīng)滿足1/400的要求。軟件后處理文本結(jié)果中可以默認(rèn)顯示不同工況下的結(jié)構(gòu)樓層位移指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，需要注意根據(jù)不同位置規(guī)范上層間位移角的要求，可以人為調(diào)整“位移比和位移角規(guī)范限值”。本項(xiàng)目提取變形結(jié)果如下表13：

綜上所述，用于本工程隔震分析計(jì)算的ETABS模型與PKPM模型是一致的

4.5.1 ?地震動(dòng)選取

根據(jù)《隔標(biāo)》4.1.3條，每條地震加速度時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果的65%，多條時(shí)程計(jì)算的結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的80%。同時(shí)為了確保地震波選擇的嚴(yán)謹(jǐn)性，參照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2016）》第5.1.2條規(guī)定：采用時(shí)程分析法時(shí)，應(yīng)按建筑場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用實(shí)際強(qiáng)震記錄和人工模擬的加速度時(shí)程，其中實(shí)際強(qiáng)震記錄的數(shù)量不應(yīng)少于總數(shù)的2/3，多組時(shí)程的平均地震影響系數(shù)曲線應(yīng)與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計(jì)意義上相符。

本工程選取了實(shí)際5條強(qiáng)震記錄和2條人工模擬加速度時(shí)程，7條時(shí)程主要信息如表16。

上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間，應(yīng)設(shè)置完全貫通的水平隔離縫，縫高可取50mm，并用柔性材料填充；當(dāng)設(shè)置水平隔離縫確有困難時(shí)，應(yīng)設(shè)置可靠的水平滑移墊層。

隔震構(gòu)造措施的具體做法參考圖集《樓地面變形縫》04J312和《建筑結(jié)構(gòu)隔震構(gòu)造詳圖》03SG610-1。

4.5.4? 隔震支座拉壓應(yīng)力

根據(jù)《抗規(guī)》12.2.4條規(guī)定及《隔標(biāo)》第6.2.1條規(guī)定：隔震橡膠支座在罕遇地震的水平和豎向地震同時(shí)作用下，拉應(yīng)力不應(yīng)大于1.0MPa，乙類建筑壓應(yīng)力不應(yīng)大于25MPa。

隔震支座拉應(yīng)力驗(yàn)算采用的荷載組合：1.0×恒荷載-1.0×水平地震－0.5×豎向地震，

隔震支座壓應(yīng)力驗(yàn)算采用的荷載組合：1.0×恒荷載+0.5×活荷載+1.0×水平地震+0.4×豎向地震，得到罕遇地震下各個(gè)支座承受的最大拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，具體支座拉壓應(yīng)力結(jié)果詳見(jiàn)表19。

（1）電線：在隔震層處留足多余的長(zhǎng)度。

（2）上水管、消防管、下水管：穿越隔震層處設(shè)置柔性段，采用立管的方式；柔性段的類型、材料根據(jù)管道的用途由單體設(shè)計(jì)確定，應(yīng)能保證發(fā)生規(guī)定的位移，當(dāng)管道穿越隔震支座標(biāo)高時(shí)，應(yīng)保證管道及附件與結(jié)構(gòu)的最小距離不小于400mm，分別固定于上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的管道之間必須保持不小于400mm 的距離，當(dāng)管道有法蘭、閥件、支吊架等附屬物時(shí)，間距按附屬物外邊緣計(jì)算。

（3）熱水管、燃?xì)夤埽嚎蓞⒖迹?）中管道的做法。

（4）避雷線：當(dāng)利用結(jié)構(gòu)鋼筋作避雷線時(shí)，應(yīng)在隔震支座的上下連接板之間用銅絲聯(lián)接，當(dāng)專設(shè)避雷線時(shí)，應(yīng)在隔震層處留足多余的長(zhǎng)度。