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C E C S1 2 6 2 0 0 1 中国工程建 设标准化协会标准 叠层橡胶支座隔震技术规程 飞 艳 山耐cais 卿 姐。功ionforse蜘 aic 一 蚀且 ation 初 thl别旧I na抉d rtlbber bearing isolators 2 0 0 1北京 中国工程建设标准化协会标准 叠层橡胶支座隔震技术规程 T仪血ni以 甲沈遗C ation forseisr苗c 一 isolation 叻 thl翻曲险权dn山berb汾均吧七 川ators C E C S 1 2 6 2佣 1 主编单位广州大学 中国建筑科学研究院 批准单位中国工程建设标准化协会 施行日期2 0 0 1年1 1月1日 2 0 1北京 言 } R lJ 根据中国工程建设标准化协会( 9 6)建标协字第0 5号文 关于 下达夹层橡胶垫隔震技术规程的要求,制订本规程。 在工业发达国家,叠层橡胶支座隔震技术已较广泛地应用于 各种房屋和桥梁工程中。近年来,在我国也开始较多地采用这种 技术。现对其设计、施工和维护的技术要求作出配套的规定 ,以促 进其发展。 在编制本规程的过程中进行了深人的调查研究,认真总结了 我国隔震技术的科研成果和工程设计、施工、应用等方面的实践经 验,借鉴了国外的先进标准,针对主要技术问题进行了专题研究和 试验验证,与 建设抗震设计规范 G B 5 0 0 H相关内容进行了协调, 并广泛征求了全国有关单位的意见,经反复修改后完成。 根据国家计委标 [1 9 86」1 6 4 9号文关于请 中国工程建设标准 化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求, 现批准协会标准 叠层橡胶支座隔震技术规程,编号为C E C S 1 2 6 2 0 0 1 ,推荐给建设工程设计、施工、使用单位采用。 本规程第1 .0.3、1.0.4、4.2,3、4.2.5、4,4.4、4.5,1条,已建议 列人工程建设标准强制性条文。 本规程由中国工程建设标准化协会工程抗震委员会C E C S / T C 2 9归口管理 ,由广州大学工程结构抗震研究中心( 广州市广园 中路2 4 8号,邮编5 1 0 4 0 5) 和中国建筑科学研究院工程抗震研究所 ( 北京北三环东路so号,邮编1 0(刃1 3 )负责解释。在使用过程 中, 如发现需要修改或补充之处,请将意见和资料径寄解释单位。 主 编 单 位广州大学 中国建筑科学研究院 参 编 单位华中理工大学 铁道部第 一 设计院 中国地震局工程力学研究所 云南省设计研究院 和泰隔震器材有限公司 机械部设计研究院 江苏省地震局 主要起草人周福霖周锡元唐家样廖蜀樵高向宇 苏经宇徐忠根谢军龙张敏政吴仕元 苏应麟、张雪亮、张春俊 中国工程建设标准化协会 2 0 0 1年8月1 5日 目次 入 . 2 ‘、 . 1 入 lj 飞 l 了 飞 . 广 飞 , 尹 飞 . 2 飞 l 了 气 . 了 飞 . 产 、、 . / 飞 , 产 飞 , Z 、 、 尹 飞 . 广 飞 , / 、 、 夕 / 、 、 尹 声 气 , 产 飞 . 了 飞 , 产 气 , 产 入 , 产 气 , 声 入 . 了 入 . 产 入 , Z 入 l / 、 . 户 户 l 仪 仪 (3 6 6 6 归 (8 8 n 1 8 2 1 2 5 2 6 2 6 2 7 2 8 3 4 3 6 3 6 3 7 3 9 3 9 3 9 4 0 4 0 4 1 4 2 Z k 2 1 气 了 ‘ 、 Z ‘ 气 了 口 . 、 z ‘ 、 Z 诬 、 2 . 、 2 . 、 Z ‘ 、 了 ‘ 、、 / . 气 了 ‘ 、 z ‘ 、 、 z ‘ 、 、 2 . 火 2 . 、 2 . 气 了 ‘ 、 1总则 2 术语、符号 . . . ... . ⋯ ⋯,. ..⋯⋯ 2.1术语 . ...... .⋯ ⋯ 2.2主要符号 ⋯ ⋯, .. .... ... .. .... .. ..⋯⋯ 3 隔震结构基本要求 , . . . .⋯ ⋯ 3.1 一 般要求 . . ... ... ... .⋯⋯ 3.2 场地和地基 ⋯⋯‘ . ........ ... ... .... ... ...... .. .... .⋯⋯ 3.3试验和观测 . .⋯⋯ , ..⋯, , ⋯,.,,.. .. ..⋯⋯ 4 房屋结构隔震设计 ⋯⋯ ,. .. .. ..⋯⋯ 4.1 一 般规定 , , , . . ... . ... ... .. ..⋯ ⋯ 4.2地震作用和地震反应计算 4.3隔震层设计 4.4上部结构设计 4.5 ’ 下部结构和地基基础设计 5桥梁结构隔震设计 , . .. . .. .... .. ..⋯ ⋯ 5.1 一 般规定 5.2隔震支座设计 5.3 .地震作用和地震作用效应计算 54 构造要求 ⋯ ⋯;. ... ... .. ...... ... ... ... ..⋯⋯ 6隔震层部件的技术性能和构造要求 ⋯ ⋯ 6.1 技术性能和试验要求 6,2构造要求 7隔震结构的施工和维护 , , ⋯ ⋯ 7.1 施工安装 7.2施工测量 7.3工程验收 7.4 隔震层维护 本规程用词说明 附条文说明 . . .. . ...... ... ..... ....... .⋯ ⋯ 1总则 1.0.1在工程结构的上部结构与下部结构之间设置隔震层以阻 隔地震能量的传递,是减少工程结构地震反应、减轻地震破坏的一 种新技术。为在新建和加 固改造的工程结构中合理应用这 一 技 术,制定本规程。 1.0.2本规程适用于抗震设防烈度为6 一 9度地 区房屋和桥梁结 构的隔震设计与施工。抗震设防烈度大于9度的地区 ,可参照本 规程执行。其它结构或设备的隔震设计与施工,也可参照本规程 执行。 当同 一 结构物中采用多种隔震装置时,本规程适用于该结构 物中叠层橡胶支座的设计与施工。 1.0.3按本规程设计与施工的隔震结构,当遭受低于本地区设防 烈度的多遇地震时应不损坏,且不影响使用功能;当遭受本地区设 防烈度的地震时,应仅产生非结构性损坏或轻微的结构损坏, 一 般 不需修理仍可继续使用;当遭受高于本地区设防烈度的预估的罕 遇地震时,应不致发生危及生命的破坏和丧失使用功能。 1.0.4隔震结构的采用,应根据工程结构抗震设防类别、设防烈 度、场地条件、建筑结构类型和使用 要求,对隔震与非隔震的结构 方案进行技术、经济综合对比分析后确定。 1.0.5在设计隔震结构时,除应符合本规程外,尚应符合国家现 行标准的有关规定。对采用叠层橡胶支座的桥梁,尚应满足国家 现行标准铁路工程抗震设计规范)G B J I 1 1、 公路工程抗震设计规 范刀 以仪拜的规定 。 2术语、符号 2.1术语 2,1.1隔震结构isolationstructure 在结构物 中设置隔震装置而形成的结构体系。包括上部结 构、隔震层、下部结构和基础。 2.1.2隔震层isofation layer 设置在被隔震的上部结构与下部结构( 或基础) 之间的全部隔 震装置的总称。包括全部隔震支座、阻尼装置 、抗风装置、限位装 置,以及其它附属装置。 2.1.3上部结构structunilelementsal力 vetheisolationl 盯er 隔震结构中位于隔震层以上的部分。 2.1.4下部结构structu耐 elementsbelowtheisolation layer 隔震结构中位于隔震层以下的部分,不包括基础。 , 2.1.5 隔震支座S eis而cisolator 结构为达到隔震要求而设置的支承装置。例如叠层橡胶支座 ( 或称隔震橡胶支座、夹层橡胶垫等)o 它是 一 种水平刚度较小而 竖向刚度较大的结构构件,可承受大的水平变形,可作为承重体系 的 一 部分。 2.1.6 阻尼装置dan 叩ing device 吸收并耗散地震输人能量而使结构振动反应衰减 .的装置。可 以是隔震支座的组成部分,也可以单独设置。 2.1.7 抗风装置 初nd 一 restraintdevice 隔震结构 中抵抗风荷载的装置。可 以是隔震支座的组成部 分,也可以单独设置。 2.1.8 限位装置restralntdevice 2 “ 限制隔震层在最不利状态下产生大位移的部件。 2.1.9有效阻尼 比effective damping ratio 隔震结构往复运动时,与隔震层 (或隔震支座) 所耗散的能量 相对应的有效阻尼与临界阻尼的比值。在有效阻尼中应包括粘滞 阻尼和等效阻尼等。 2.1.1 0有效刚度effectivestiffness 隔震层( 或隔震支座) 所承受的荷载与相应位移的比值。其值 一 般可取荷载 一 位移曲线在相应位移点的割线刚度。 2.1.n 水平向减震系数 horizontalseismicreductionfactor 计算隔震结构水平地震作用时引人的折减系数。按多遇地震 作用下隔震房屋与非隔震房屋各层最大层间剪力的比值确定。 2.2主要符号 2.2.1 本规程所采用的主要符号如下 b 隔震结构平面短边尺寸 d叠层橡胶支座有效直径 。上部结构质量中心与隔震层刚度中心的偏心 F ek结构总水平地震作用标准值 ,即隔震房屋 上部结构 的底部剪力标准值 F ik隔震结构第 i层( 或质点 i )的水平地震作用标准值 凡k 隔震结构第j层( 或质点j) 的水平地震作用标准值 G结构总重力代表值 H隔震结构楼层( 或质点) 高度 天隔震层的水平有效刚度 K e 叠层橡胶支座的水平有效刚度 凡 叠层橡胶支座的屈服后水平刚度 K 0 叠层橡胶支座的屈服前水平刚度 凡。 叠层橡胶支座在水平剪切应变为5 0 %时的水平有 3 效刚度 凡oo 叠层橡胶支座在水平剪切应变为1 0 0 %时的水平有 效刚度 天公 。 叠层橡胶支座在水平剪切应变为2 5 0 %时的水平有 效刚度 l隔震结构平面长边尺寸 r叠层橡胶支座与隔震层刚度中心的距离 S地震作用效应 T g 场地相关设计反应谱特征周期 T l隔震结构的基本周期 tr叠层橡胶支座橡胶层总厚度 td叠层橡胶支座每 一 橡胶层的厚度 u 隔震层( 或叠层橡胶支座) 的水平位移,以隔震层的刚 度中心( 或叠层橡胶支座的中心) 为基准 ud 叠层橡胶支座的水平设计位移 u 在罕遇地震作用下考虑扭转影响时叠层橡胶支座 的最大水平位移 二y叠层橡胶支座的水平屈服位移 F ‘一 隔震层的水平地震剪力设计值 V ik层间剪力标准值 V wk 风荷载作用下隔震层的水平剪力标准值 a 水平地震影响系数最大值 a.相应于隔震结构基本 自振周期的水平地震影响系数 八 考虑扭转影响的水平位移修正系数 y地震影响系数曲线下降段衰减指数 了h叠层橡胶支座的水平剪切应变,其数值等于叠层橡 胶支座水平位移与叠层橡胶支座橡胶层总厚度之比 值 彗 隔震层的有效阻尼比 叠层橡胶支座的有效阻尼比 地震影响系数曲线倾斜段的斜率 仇 水平地震影响系数的阻尼调整系数 8 近场系数 叠层橡胶支座的水平位移延性系数 右叠层橡胶支座的水平剪切应变硬化比 宇水平向减震系数 3隔震结构基本要求 3.1 一 般要求 3.1.1使用本规程时,房屋结构宜满足本规程第4章的要求,桥 梁结构宜满足第5章的要求。当不满足这些要求时,应进行详细 的结构分析并采取可靠的措施。 3.1.2房屋的隔震层宜设置在结构第 一 层以下的部位。当有必 要设在其它部位时,应进行详细的结构分析并采取可靠的措施。 桥梁的叠层橡胶支座宜设置在桥墩( 台) 顶部。 3.1.3房屋用叠层橡胶支座可选用圆形截面,桥梁用叠层橡胶支 座可选用圆形或矩形截面。 3.1.4隔震层的设计工作寿命不应低于上部结构的设计工作寿 命, 一 般应大于5 0年。 3.1.5隔震部件应符合下列要求 1隔震部件的耐久性和设计参数应由试验确定。 2 设置隔震部件时,除按计算确定外,尚应采取便于检查和 替换的措施。 3设计文件上应注明对隔震部件的性能要求。安装前应对 工程中采用的各种类型和规格的原型部件进行抽样检测,每种类 型和每 一 规格的抽样数量不应少于3个,抽样检测的合格率应为 1( 刃%。 3.2场地和地基 3.2.1宜选择对抗震有利地段作为隔震结构的场地 ,避 开不利地 段。当无避开时应采取有效措施。不应选用危险地段作为隔震结 6 构的场地。 3.2.2隔震结构的地基应稳定、可靠。 3.3试验和观测 3.3.1对于甲类建筑、体型复杂或有特殊要求的隔震结构,其隔 震方案宜通过对结构模型的模拟地震振动台试验确定。 3.3.2对于较重要的隔震结构,宜设置地震反应观测系统。 4房屋结构隔震设计 4.1 一 般规定 4.1.1 本章适用于采用叠层橡胶支座(以下简称隔震支座) 隔震 的各类房屋结构的设计。建筑结构采用的隔震方案,宜符合下列 要求 1非隔震时,结构基本周期小于1.0 5。 2体型基本规则,且抗震计算可采用建筑抗震设计规范 G B 5 0 0 n规定的底部剪力法的结构。 3建筑场地宜为I、n、班类,并应选用稳定性较好的基础类 型。 4 风荷载和其它非地震作用的水平荷载标准值产生的总水 平力,不宜超过结构总重力的1 0 %。 5隔震层宜设置在结构第 一 层以下的部位,应提供必要的竖 向承载力、侧向刚度和阻尼;穿过隔震层的设备配管、配线,应采用 柔性连接或其它有效措施,以适应隔震层在罕遇地震下的水平位 移。 当不满足上述要求时,应进行详细的结构分析并采取可靠措 施。 体型复杂或有特殊要求的结构采用隔震方案时,宜通过模型 试验后确定。 4.1.2 房屋隔震设计应根据预期的水平 向减震系数和位移控制 要求,选择适当的隔震支座( 含阻尼器) 及为抵抗地基微振动与风 荷载而提供初刚度的部件组成的结构隔震层。 隔震支座应进行竖向承载力的验算和罕遇地震下水平位移的 8 验算其水平刚度、竖向刚度、阻尼、荷载 一 位移关系等特性应根据 本规程第6章的规定经试验确定。 4.1.3 隔震房屋两个方 向的基本周期相差不宜超过较小值的 3 0 %。 4.1.4 对满足第4 .2.1条规定的隔震房屋 ,水平地震作用和地震 反应可采用等效侧力法计算;对其他情况 ,除可采用等效侧力法计 算外,尚应采用时程分析法计算。 4.1.5 隔震房屋可根据不同的结构类型 ,按下列原则调整对应非 隔震结构的地震作用计算、抗震验算和抗震措施 1 隔震层以上结构的水平地震作用应根据水平向减震系数 确定。 2竖向地震作用计算和抗震验算,凡本章未明确规定者,仍 采用本地 区设防烈度。 3丙类建筑中隔震层以上结构的抗震措施,当水平向减震系 数为0.7 5时不应降低非隔震时的有关要求;水平向减震系数不大 于0.5 0时,可适当降低非隔震时的要求,但与抵抗竖向地震作用 有关的抗震构造措施不应降低。 4下部结构的地震作用计算、抗震验算和抗震措施,应满足 本规程第4 .5.1 一 4.5.5条的相关要求。 4.1.6隔震房屋的地基基础设计和抗震措施,应符合本地 区设防 烈度的要求。当在设防烈度下非隔震房屋符合 建筑抗震设计规 范)G B 5 0 0 n规定的地基和基础不进行抗震验算的范围时,隔震房 屋的地基和基础也可不进行验算。 4.1.7计算隔震结构水平地震作用时,水平向减震系数可按下列 原则确定 1 在 一 般情况下,水平向减震系数应通过隔震房屋和非隔震 房屋在多遇地震作用下各层最大层间剪力的比值确定。 , 9 当隔震结构各层最大层间剪力与非隔震结构对应层最大层间 剪力的比值中的最大值不大于表4.1.7中数值时,可按表确定相 应水平向减震系数;水平向减震系数的取值不应低于0.2 5。 表4 .1.7确定水平向减震系数的比值划分 层间剪力比值0.5 30.3 50.2 60.1 8 水平向减震系数 0.7 50.5 00.3 80.2 5 2 砌体结构的水平向减震系数,可根据隔震体系的基本周 期,按下式确定 少 = ‘涯 取(凡/T l 4 .1.7 一 l 式中 哑 卜 一 - 水平向减震系数; 了 -一 地震影 响系数曲线下降段 衰减指数,可按本规程 4.2.4条确定; 叭 水平地震影响系数 的阻尼调整系数,按本规程第 4.2.5条确定; 凡 场地相关设计反应谱特征周期,当小于0.4 5时按 0.4 5采用; T l隔震体系的基本周期,不应大于2.0 5和5倍特征周 期的较大值。 3 与砌体结构周期相当的结构,其水平向减震系数可根据隔 震体系的基本周期,按下式确定 少=径 7 2 (凡/T I T。/凡) ”9 4 .1.7 一 2 式中 T o非隔震结构的计算周期,当小于特征周期时应采用 特征周期的数值; T l隔震体系的基本周期,不应大于5倍特征周期值。 4 砌体结构及与砌体结构周期相当的结构,隔震体系的基本 周期可按下式计算 1 0 T l 2二护厉庵 (4 .1.7 一 3 式中 ‘上部结构总重力代表值; 天一隔震层水平有效刚度,可按本规程第4 .2.6条确定; g 重力加速度。 4.1.8 隔震层以上的首层梁板应作为隔震房屋的上部结构构件 参与结构分析。 4.1.9 体型基本规则的隔震房屋可不设置防震缝。体型复杂的 房屋不设防震缝时,应选用符合实际的结构计算模型进行较精确 的抗震分析,并根据其局部应力、变形集中及扭转影响,采取措施 提高抗震能力。 4.1.1 0隔震房屋仅在上部结构首层以上设置伸缩缝时,缝的宽 度应满足 建筑抗震设计规范C B 5 0 0 n对不同房屋防震缝宽度的 要求。 4.1.1 1隔震房屋上部结构与其他房屋或结构相邻时应设置隔离 缝,缝宽不宜小于罕遇地震下隔震层水平位移值的1.2倍。 4.2地震作用和地震反应计算 4.2.1 隔震房屋为砌体房屋或砌体房屋结构基本周期相当的房 屋,并且满足第4 .1.1条的要求时,可采用等效侧力法计算。 4.2.2 采用等效侧力法时,隔震房屋的地震作用可按第4 .2.3 - 4.2.9条和第4,2.1 3条计算。采用时程分析法时,隔震房屋的地 震作用可按第4 .2.1 0 一 4.2.1 4条计算。 4.2.3结构阻尼比为0.0 5时的地震影响系数a,应根据烈度、场 地类别、特征周期分区和结构自振周期按图4 ,2.3采用,其最大值 。~按第4.2.5条的规定确定。场地相关反 应谱特征周期 凡,根 据场地类别和特征周期分区按 建筑抗震设计规范)G B 5 0 0 n的有 ll 关规定确定。隔震结构的自振周期T可采用与隔震结构相应的 计算模型经计算确定。 a 水平段 从气群r --一 气 月升段 。=阵 丫 。amax 戈lj 0 .4狄, ,ax 。=【 初.2 rahax 一 。仓 一 凡)] .。 曲线下降段 . ~ 、、 ~ . . }直线下降段 I . 侣 T 00.1 T S T. . 6.0 图4 .2.3地震影响系数曲线 图中a地震影响系数; alnax地震影响系数最大值; T 一 结构 自振周期; T g 场地相关反应谱特征周期,按 建筑抗震设计规 范G B 5 0 0 ll确定; y曲线下降段的衰减指数; ,l 直线下降段的斜率; 仇 阻尼调整系数。 4.2.4 结构阻尼 比不等于0.0 5时,水平地震影响系数a曲线仍 l2 按图4.2.3确定,其中的形状参数应按下列规定调整 1 曲线下降段的衰减指数,应按下式确定 y 0.9 0.0 5一 _上 0.55芬 4 .2.4 二 l 式中了曲线下降段的衰减指数; 彗阻尼比,隔震结构可近似取隔震层的有效阻尼比。 2直线下降段的斜率,应按下式确定 , =。.0 2 + 鹦 丛 4 .2.4 一 2 式中 劝 直线下降段的斜率,当 ,1小于零时应取,1 二0。 4.2.5计算隔震房屋地震作用时,应符合下 列规定 1结构阻尼 比为0.0 5时,房屋结构的水平地震影响系数最 大值应按表4 .2.5采用。 表4 .2.5水平地震影响系数最大“ (阻尼 比0.0 5)及 设计基本地震加速度值 设防烈度6 789 地震 影响 多遇地震0.0 40.0 80.1 20.1 60.2 40.3 2 罕遇地震 0.2 80.5 00.7 20,卯(1.2 01.4 0 设计基本地 震加速度值 0.0 5 90.1 0 5 0.1 5 50.巍(0.戏) 0.4 0 9 注地震影响栏中括号内的数值分别用于设计基本地震加速度为0,1 5 9和 0.3 0 9的地 区,g为重力加速度。 2阻尼 比不等于0.0 5时,表4.2.5中的数值应乘以下列阻 尼调整系数 1 3 专2 1 0.0 61.7参 4 .2.5 式中 取 阻尼调整系数,当小 于0.5 5时,应取0.5 5。 3计算水平地震作用时,水平地震影响系数的最大值可采用 表4 .2.5规定的水平地震影响系数最大值和第4.1.7条规定的水 平向减震系数的乘积。隔震结构的总水平地震作用不得低于6度 设防时非隔震结构的总水平地震作用。当考虑竖向地震作用时, 竖向地震影响系数最大值不应降低。 4相应于设防烈度的设计基本地震加速值,应按表4.2.5采 用。 4.2.6 采用等效侧力法时,隔震房屋上部结构的地震作用标准值 及其分布按下列规定计算( 图4 .2.6 1 结构总水平地震作用标准值应按下式计算 F ek al4 .2.6 一 l 式中F e 。结构总水平地震作用标准值; “ 1 一一 沛目应于隔震房屋基本 自振周期 的水平地震影响系 数,根据烈度、特征周期分区、场地类别和结构基本 自振周期按第4 .2.3 一 4.25条计算确定; 上部结构总重力代表值,等于集中于各质点重力代 表值之和。集中于各质点的重力代表值应按现行国 家标准 建筑抗震设计规范G B 5 0 0 n的规定计算。 2 隔震层的水平有效刚度和有效阻尼 比可按下式计算 K = 习K i i l 习K i认 杏 二 旦 厂 - 1、 4 .2.6 一 2 4 .2.6 一 3 式中 K 隔震层水平有效刚度,为隔震层所有隔震支座、阻尼 装置的有效刚度之和; K i 、氛单个隔震支座或阻尼装置的有效刚度和有效阻 尼; 参 隔震层的有效阻尼 比。 久 肠 巧 马 匕 甲 小 一 互 ‘ n 王 j 凡一 一 J卜 月一 一 一一- 粉 窗分}甲 吼 蹂 图4 .2.6隔震房屋水平地震作用计算简图 3对 一 般隔震结构,质点 i(或第i层) 的水平地震作用标准 值可按下式计算 G , .H_ F ik = 一 产 兰一 尸ek i l, ⋯ ,n4 .2.6 一 4 习叭 j 1 式中 F ik作用于质点 i的水平地震作用标准值; “、c , . 集中于质点i、j的重力代表值; H i 、马分别为质点i、j的计算高度。 4砌体结构和与砌体结构基本周期相当的结构,质点 i(或 l5 第i层) 的水平地震作用标准值可按下式计算 4 .2.6 一 5 飞 、 产 户 nj1 卜 入e F 一 ‘ G 一 、 J 一 一 , k F 4.2.7 j 1 采用等效侧力法时,层间剪力应按下式计算 n V ik 二 式中V ik层间剪力标准值; 万玛, i 1 j 1 ⋯ ,n4 .2.7 4.2.8 1 爪 作用于质点j的水平地震作用标准值。 采用等效侧力法时,隔震层水平位移可按下列规定计算 隔震层的水平位移可按下式计算 4 .2.8 一 1 F et 一 K q 曰 、 人 一 一 U 式中 u隔震层水平位移; 久S近场系数。甲、乙类建筑距发震断层不大于skm时 几S取1.5; 5 一 1 0 km时取1.2 5;大于rokm时取1.0 0 丙类建筑可取1.0。 2 考虑扭转影响时,第i个隔震支座或阻尼装置的水平位移 宜乘以下列修正系数 夕i l 1 2 er 、/bZ 1 2 4 .2.5 一 2 式中 八 考虑扭转影响的水平位移修正系数; 。上部结构质量中心与隔震层刚度中心在垂直于地震 作用方向的偏心距,取实际偏心和偶然偏心之 和。实 际偏心按静偏心距计算,偶然偏心可取结构物垂直于 地震作用方向的边长的0.0 5倍; i 第i个隔震支座或隔震装置与隔震层刚度中心在垂 直于地震作用方向的距离; b、l 结构平面的短边、长边尺寸。 当采取有效的抗扭措施或扭转周期小于平动周期的7 0 %时, 尹i可取 1.1 5。 l6 4.2.9 隔震支座由试验确定设计参数时,竖向荷载应符合第4 .3. 2条第5款中的平均压应力限值 ,对多遇地震验算,宜采用水平加 载频率为O .3 H Z且隔震支座剪切变形为5 0 %的水平刚度和等效粘 滞阻尼比;对罕遇地震验算,直径小于6 0 0 nzln的隔震支座宜采用 水平加载频率为0.I H z且隔震支座剪切变形不小于2 5 0 %时的水 平动刚度和等效粘滞阻尼 比;直径不小于6 0 0~ 的隔震支座可采 用水平加载频率为O.Z H z且隔震支座剪切变形为1 0 0%时的水平 动刚度和等效粘滞阻尼 比。 4.2.1 0当采用时程分析时,选用的地震波应满足下列要求 1对甲、乙类建筑应选用符合工程地震和场地特性的人工模 拟地震加速度时程曲线及实际强震记录的地震波。数量不宜少于 4条,其中至少有1条人工模拟地震加速度时程曲线。 2 对其它类建筑,应选用符合工程地震和场地特性的人工模 拟地震加速度时程曲线及实际强震记录的地震波。数量不宜少于 3条,其中至少有1条人工模拟地震加速度时程曲线。 3所选地震波的平均地震影响系数曲线应与图4,2.3给定 的地震影响系数曲线在统计意义上相符。 4地震加速度时程的最大值可按表4.2.1 0采用。 表4 ,2.ro时程分析用地震加速度时程的最大值(C叮矛) , 地震影响 设防烈度 6789 多遇地震 1 83 55 57 011 01 4 0 罕遇地震 2 2 03 1 04 0 05 1 06 2 0 注括号内数值分别用于设计基本地震加速度取本规程表4 .2.5中0.1 5 9和 0.3 0 9的地 区。 4.2.n当采用时程分析法时,计算模型的确定应满足下列条件 1对甲、乙类建筑,隔震体系的计算模型宜考虑结构杆件的 空间分布、隔震支座的位置、隔震房屋的质量偏心 、在两个水平方 向的平移和扭转、隔震层的非线性阻尼特性以及荷载 一 位移关系 特性,并有不少于两个不同力学模型的计算结果进行比较分析。 l7 2对 一 般建筑,可采用层间剪切模型,考虑隔震层的有效刚 度和有效阻尼 比。 3隔震房屋上部结构和下部结构的荷载 一 位移关系特性可 采用线弹性模型。 4.2.1 2当采用多条地震波进行时程分析时,计算结果宜取平均 值。当处于发震断层 1 0 kin以内,且输人地震波未计人近场影响 时,对甲、乙类建筑,计算结果尚应乘以近场影响系数skm以内取 1.5,skm以外取1.2 5。 4.2.1 3 当需要考虑双向水平地震作用下的扭转地震作用效应 时,其值可按下式中的较大值确定 s=丫、圣+0.sssy 2 4 .2.1 3 一 1 s=丫s;0.云 ssx , 4 .2.1 3 一 2 式中sx仅考虑x向水平地震作用时的地震作用效应; 乓 仅考虑Y向水平地震作用时的地震作用效应。 4.2.1 4 平面不规则结构的隔震层水平位移可采用时程分析法进 行二维分析计算,隔震层水平位移为考虑偏心的最大位移。 4.2.1 5 当上部结构考虑竖向地震作用时,在8度和9度时竖向 地震作用标准值分别不应小于隔震层以上结构总重力代表值的 2 0 %和4 0 %。 4.3隔震层设计 4.3.1 隔震层的布置应符合下列要求 1隔震层可由隔震支座、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。必要时可 设置限位装置。 隔震层刚度中心宜与上部结构的质量中心重合。 隔震支座的平面布置宜与上部结构和下部结构中竖向受2 3 力构件的平面位置相对应。隔震支座底面宜布置在相同标高位置 l8 上,必要时也可布置在不同的标高位置上。 4 同 一 房屋选用多种规格的隔震支座时,应注意充分发挥每 个隔震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 大于安装和更换时所需的空间尺寸。 6设置在隔震层的抗风装置宜对称、分散地布置在建筑物的 周边。 7 抗震墙下隔震支座的间距不宜大于2.O m。 4.3.2隔震层的受压承载力验算应符合下列要求 1 隔震层总受压承载力设计值应大于上部结构总重力代表 值的1.1倍。 2 每个隔震支座的受压承载力设计值应大于上部结构传递 到隔震支座的重力代表值。 3当上部结构必须按第4.3.7条进行抗倾覆验算时,隔震支 座的承载能力应符合第4 .3.7条中第4、5款的要求。 4 当上部结构必须按第4 .4.1条第3款考虑竖向地震作用 时,上部结构传递到隔震支座的重力代表值,8度和9度时可分别 取上部结构重力代表值的2 0 %和4 D%。 S 隔震支座的受压承载力设计值应符合下列规定 1 )当形状系数 5 1妻1 5、5 2〕5时,对于甲类建筑,压应力 设计值不宜大于 1 0 M P a ;对于 乙类建筑,压应力设计值不宜大于 1 2 M P a ;对于丙类建筑,压应力设计值不宜大于 巧M P a ,但对于直径 小于3 0 0 ~的隔震支座,压应力设计值不宜大于1 2 M P a。 2) 当形状系数不满足上述要求时,压应力设计值应适当 降低。当55 24时,降低 2 0 ;当45 2妻3时,降低 4 0 %。 4.3.3隔震层连接部件( 如隔震支座或抗风装置的上、下连接件, 连接用预埋件等) 应按罕遇地震作用进行强度验算。 4.3.4抗风装置应按下式要求进行验算 ywV wk5V R w 4 .3.4 1 9 式中vR w抗风装置的水平承载力设计值。 当抗风装置是隔 震支座的组成部分时,取隔震支座的水平屈服荷载 设计值;当抗风装置单独设置时,取抗风装置的水 平承载力,可按材料屈服强度设计值确定; yw 风荷载分项系数,采用 1.4 ; 味 风荷载作用下隔震层的水平剪力标准值。 4.3.5 隔震层中各隔震支座在罕遇地震作用下的最大水平位移 应满足下列要求 umax感 0.5 5 d 4 .3.5 一 l umax 3tr 4 .3.5 一 2 式中 umax在罕遇地震作用下考虑扭转影响时隔震支座最大 水平位移,按第4 .2.8条计算; d 隔震支座直径; tr隔震支座橡胶层总厚度。 4.3.6 隔震支座的弹性恢复力应符合下列要求 K lootr七 1.4 oV R 、 v4 .3.6 式中K loo隔震支座在水平剪切应变1 0 0%时的水平有效刚 度。 4.3.7 隔震房屋抗倾覆验算应符合下列要求 1 隔震房屋的高宽比超过 建筑抗震设计规范B G 5 0 0 n的 相应规定时,应进行抗倾覆验算。 2 隔震房屋抗倾覆验算包括结构整体抗倾覆验算和隔震支 座承载力验算。 3进行结构整体抗倾覆验算时,应按罕遇地震作用计算倾覆 力矩,并按上部结构重力代表值计算抗倾覆力矩。 抗倾覆安全系 数应大于1.2 0 4上部结构传递到隔震支座的重力代表值应考虑倾覆力矩 所引起的增加值。 5 在罕遇地震作用下,隔震支座不宜出现受拉应力。 当隔震 2 0 支座不可避免处于受拉状态时,其拉应力不应大于1.2 M P a 。 4.3.8 隔震层的构造应符合下列要求 1 隔震支座与上部结构、下部结构应有可靠的连接。 2 与隔震支座连接的梁、柱、墩等应考虑水平受剪和竖向局 部承压,并采取可靠的构造措施,如加密箍筋或配置网状钢筋。 3 利用构件钢筋作避雷线时,应采用柔性导线连通上部与下 部结构的钢筋。 4 穿过隔震层的竖向管线应符合下列要求 1 )直径较小的柔性管线在隔震层处应预留伸展长度,其 值不应小于隔震层在罕遇地震作用下最大水平位移的1.2倍; 2 )直径较大的管道在隔震层处宜采用柔性材料或柔性 接头; 3) 重要管道、可能泄漏有害介质或燃介质的管道,在隔 震层处应采用柔性接头。 5 隔震层设置在有耐火要求的使用空间中时,隔震支座和其 他部件应根据使用空间的耐火等级采取相应的防火措施。 6隔震层所形成的缝隙可根据使用功能要求,采用柔性材料 封堵、填塞。 7 隔震层宜留有便于观测和更换隔震支座的空间。 S上部结构及隔震层部件应与周围固定物脱开。与水平方 向固定物的脱开距离不宜少于隔震层在罕遇地震作用下最大位移 的1.2倍,且 不小于2 0 0 ;与竖直方向固定物的脱开距离宜取所 采用的隔震支座中橡胶层总厚度最大者的1左 5加上1 0 ,且 不 小于1 5 mrn。 4.4上部结构设计 4.4.1上部结构的截面抗震验算应符合下列规定 1上部结构的截面抗震验算,应按现行国家标准 建筑抗震 2 1 , 设计规范B G 5 0 0 n对非隔震结构的规定进行。其中的水平地震 作用效应,可依据水平向减震系数确定。 2上部结构为框架、框架 一 抗震墙和抗震墙结构时,隔震层 顶部的纵、横梁和楼板体系应作为上部结构的 一 部分进行计算。 上部结构为砌体结构时,隔震层顶部各纵、横梁可按受均布荷载的 单跨简支或多跨连续托墙梁计算;当按连续梁计算的正弯矩小于 按单跨简支梁计算的跨 中弯矩的0.8倍时,应按0.8倍单跨简支 梁跨中弯矩取值。当计算出现负弯矩时,应进行双向配筋。对托 墙梁顶砌体应进行局部承压验算,并在构造上采取适当加强措施。 计算托墙梁的地震组合弯矩时,由竖向荷载产生的弯矩可按 下列方法确定 1 )当上部砖墙不超过4层时,墙体 自重及其承担的重力全 部计入; 2 )当上部砖墙超过4层且在跨中1/ 2区段的墙体仅有 一 个 洞口时,墙体自重及其承担的重力可仅取4层计人; 3 9度时或8度且水平向减震系数为0.2 5时,上部结构应 考虑竖向地震作用进行抗震验算;8度且水平减震系数大于0.2 5 且小于0.5时,宜考虑竖向地震作用进行抗震验算。 考虑竖向地震作用时,结构总竖向地震作用标准值,8度和9 度可分别
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