《叠层橡胶支座隔震技术规程》CECS126:2001.pdf
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宜选择对抗震有利地段作为隔震结构的场地,避升不利地 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
3.2.2隔震结构的地基应稳定,可靠。
.2隔震结构的地基应稳定、
1对于甲类建筑、体型复杂或有特殊要求的隔震结构电子标准,其阳 案宜通过对结构模型的模拟地震振动台试验确定。
震方案宜通过对结构模型的模拟地震振动台试验确定。
宜通过对结构模型的模拟地震振动台试验确定。 对于较重要的隔震结构,宜设置地震反应观测系统。
.2对于较重要的隔震结构,宜设置地震反应观测系统。
3.3.2对于较重要的隔震结构,宜设置地震反应观测系
4本早适用于米用登 阀晨 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1.0sc 2体型基本规则,且抗震计算可采用《建筑抗震设计规范 GB50011规定的底部剪力法的结构。 3建筑场地宜为1、Ⅱ、血类,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10%。 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 句承载力、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
验算:其水平刚度、竖向刚度、阻尼、荷载-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 30%。 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。
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0.75时不应降低非隔震时的有关要求;水平向减震系数不大 于0.50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4.5.1~4.5.5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》GB50011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 mLi
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。
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
1在一般情况下,水平向减震系数应通过隔震房屋和 房屋在多遇地震作用下各层最大层间剪力的比值确定。
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0.25。
表4.1.7确定水平向减震系数的比值划分
砌体结构的水平向减震系数,可根据隔震体系的基本周 下式确定:
= /2 n2( Tg/ Ti)
= /2n2( Tg/ T) ( T。/ Tg)0.9
式中T。一一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;: Ti一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:
Ti = 2元 √G/Kg
式中G一上部结构总重力代表值: K一一隔震层水平有效刚度,可按本规程第4.2.6条确定; g一重力加速度。 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。 4.1.10隔震房屋仅在上部结构首层以上设置伸缩缝时,缝的宽 蔓应满足《建筑抗震设计规范》GB50011对不同房屋防震缝宽度的
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。
4.1.9体型基本规则的隔震房屋可不设置防震缝。体型复
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 的抗震分析,并根据其局部应力、变形集中及扭转影响,采取 提高抗震能力。
4.1.10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》GB50011对不同房屋防震缝宽度的 要求。
4.1.11隔震房屋上部结构与其他房屋或结构相邻时应
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4.2.13条计算。采用时程分析法时,隔震房屋的地 震作用可按第4.2.10~4.2.14条计算。 4.2.3结构阻尼比为0.05时的地震影响系数α,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
429茶利第4.23茶计算。采用的时程析法时,隔震房屋的地 震作用可按第4.2.10~4.2.14条计算。 4.2.3结构阻尼比为0.05时的地震影响系数α,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 αmax按第4.2.5条的规定确定。场地相关反应谱特征周期Tg,根 据场地类别和特征固期分区按《建筑抗震设计规范》GB50011的有
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 αmax按第4.2.5条的规定确定。场地相关反应谱特征周期Tg,根 据场地类别和特征周期分区按《建筑抗震设计规范》GB50011的有
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。
图4.2.3地震影响系数曲线
图中α一 地震影响系数: αmax 地震影响系数最大值; 结构自振周期; T 一场地相关反应谱特征周期,按《建筑抗震设计规 范》GB50011确定; 曲线下降段的衰减指数; 71 直线下降段的斜率; 72—阻尼调整系数。
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:
式中一曲线下降段的衰减指数; 一一阻尼比,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:
式中n1——直线下降段的斜率,当 n1小于零时应取 1=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0.05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。
n1—直线下降段的斜率,当 n 小于零时应取 n1=0。 计算隔震房屋地震作用时,应符合下列规定:
式中1 直线下降段的斜率,当1小于零时应取
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0.05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αmax(阻尼比0.05)及
设计基本地震加速度值
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0.15g和 0.30g的地区,g为重力加速度。 2阻尼比不等于0.05时,表4.2.5中的数值应乘以下列阻 尼调整系数:
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。
及其分布按下列规定计算(图4.2.6)
W K K K;s 1 1 K
式中K一一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;、Si—单个隔震支座或阻尼装置的有效刚度和有效阻 尼; (一一隔震层的有效阻尼比。
3对一般隔震结构,质点或第讠层)的水平地震作用标准 值可按下式计算:
G,H; Fik = Fek (i=1,.,n) 2 cH;
式中Fik 作用于质点讠的水平地震作用标准值; G;、Gj一一集中于质点 i、i的重力代表值; H;、Hj分别为质点i、i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(或
第层)的水平地震作用标准值可按下式计算!
Fek (i=1,.,n) Gi
4.2.7采用等效侧力法时,层间剪力应按下式计算
Vik一一层间剪力标准值; Fik一一作用于质点i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,
.2.8采用等效侧力法时 位别按下刻规算:
隔震层的水平位移可按下式计算:
式中u一 隔震层水平位移; 入s一一一近场系数。甲、乙类建筑距发震断层不大于 5km 时 入s取1.5;5~10km时取1.25;大于10km时取1.0。 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:
β: = 1 + 12er;/(62 + [2)
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0.3Hz且隔震支座剪切变形为50%的水平刚度和等效粘 滞阻尼比;对罕遇地震验算,直径小于600mm的隔震支座宜采用 水平加载频率为0.1Hz且隔震支座剪切变形不小于250%时的水 平动刚度和等效粘滞阻尼比;直径不小于600mm的隔震支座可采 用水平加载频率为0.2Hz且隔震支座剪切变形为100%时的水平 动刚度和等效粘滞阻尼比。
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4.2.10采用。
表4.2.10时程分析用地震加速度时程的最大值(cm/S)
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0.15g和 0.30g的地区,
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0.15g和 0.30g的地区。
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-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。
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。 4.2.12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10km以内,且输入地震波未计入近场影响 时,对甲、乙类建筑,计算结果尚应乘以近场影响系数:5km以内取 1.5,5km 以外取 1.25。 4.2.13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 = S + (0.85S,)3 S = Vs2 + (0.85Sx)2
式中S—一仅考虑X向水平地震作用时的地震作用效应; S,一一仅考虑Y向水平地震作用时的地震作用效应。 4.2.14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。 4.2.15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 20%和40%。
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一一体,亦可单独设置。必要时可 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中竖向受 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
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 天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。
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 天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2.0m。 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20%和40%。 5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S1≥15、S2≥5时,对于甲类建筑,压应力 设计值不宜大于10MPa;对于乙类建筑,压应力设计值不宜大于 12MPa;对于丙类建筑,压应力设计值不宜大于15MPa,但对于直径 小于300mm的隔震支座,压应力设计值不宜大于12MPa。 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5>S2≥4时,降低20%;当4>S2≥3时,降低40%。 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。
式中VRw一 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; w一风荷载分项系数,采用1.4; Vwk一一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 ≤ 0.55d Umax ≤ 3t.
式中 lmax 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一一隔震支座直径; tt一一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:
Ki00 t. ≥ 1.40 Vrw
式中K100 一 隔震支座在水平剪切应变100%时的水 度。
1隔震房屋的高宽比超过《建筑抗震设计规范》BG50011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。 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
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 直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 震层处应米用柔性接头。 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 也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。 8上部结构及隔震层部件应与周围固定物脱升。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,月不小于200mm;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1/25加上10mm,且不 小于15mm
上部结构的截面抗震验算应符合下列规定: 上部结构的截面抗震验算,应按现行国家标准《建筑抗震
4.4.3上部结构的抗震变形验算应按下列要求进
2在多遇地震作用下,层间弹性位移角限值可按现行国家标 准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定执行。 3在罕遇地震作用下,上部结构的层间弹塑性位移角限值可 按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定值的1/2采 用。
注:9度时甲乙类建筑层数不宜多于五层
注:8度时甲乙类建筑层数不宜多于六层,9度时层数不宜多于四层
4.5下部结构和地基基础设计
4.5.1隔震层以下结构(包括支墩,柱子,墙体,地下室等)的地震 作用和抗震验算,应按罕遇地震作用下隔震支座底部的水平剪力 竖向力及其偏心距进行验算。
4.5.2上部结构和隔震层传至下部结构顶面的水平地震作
按隔震支座的水平刚度分配;当考虑扭转时,尚应计及隔震月 转刚度。
4.5.3地基基础的抗震验算和地基处理,可按照现行国家
现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定的设防烈度进行 验算。
施应按提高一个液化等级确定,直至全部消除液化沉陷。
的要求,应将全桥分成几段,每段中墩、台基础所处的地质 近。
1.5·对采用隔震支座的桥梁,应在温差适中时架梁,以减 变形引起的内力和变形
5.1.6对采用隔震支座的桥梁,应按设防烈度进行支座,
础的强度和稳定性验算:对应于各设防烈度的地震加速度 5.1.6采用。
工程计价标准规范范本表5.1.6水平地震加速度
采用隔震支座的I、Ⅱ、Ⅲ级公路、铁路桥,当出现下列情
况之一时,必须限制隔震支座在设防烈度下的水平剪应变不大于 120%;建造墩、台用的混凝土强度等级不低于C20;墩身从基础顶 面至两倍墩身截面最小尺寸的高度范围内,所配箍筋直径应不小 于12mm,间距应不大于100mm: 1跨度大于60m或桥长大于100m; 2 桥墩常年水深大于5m: 3桥墩、台基础位于松软或可液化土地基上: 4桥墩高度大于20m。 5.1.8对抗震设防区内已有的公路、铁路桥梁,当桥墩、台及基础 的强度不满足抗震要求时,在不影响桥梁正常使用的条件下,可采 用隔震支座取代传统支座。 5.1.9对采用隔震支座的桥梁,全桥各桥墩的基本周期不宜大于
大于相应梁上承受的车辆或列车制动力、车辆摇摆力最大值的 1.2倍。
1.2倍。 5.2.2每一孔(或一联)梁所有隔震支座的屈服前刚度之和,应使 梁在承受车辆或列车制动力、或车辆摇摆力时产生的梁体最大位 移设计值满足正常运营要求。
5.2.2每一孔(或一联)梁所有隔震支座的屈服前刚度之和
岩土工程主承受车辆或列车制动力、或车辆摇摆力时产生的梁体最大位 计值满足正常运营要求。
应大于在设防烈度下隔震支座承受剪力设计值的1.5倍。在设防 烈度下每个隔震支座承受的剪力设计值,可按下式计算:
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