隔震结构设计方法.pptx
合集下载
建筑隔震设计PPT
(4)在风荷载作用下，隔震层不应产生水平位移。
29
2.1.3 隔震层以下结构设计
支墩——罕遇地震、基础——设防地震
注意：此条均指按隔震后的受力和变形进行验算。
30
2.1.3 隔震层以下结构设计 常规结构抗倒塌要求
31
2.2主要隔震措施
不阻碍隔震层在罕遇地震下发生大变形
32
2.2主要隔震措施
21
2.1 隔震计算分析
2.1.1 隔震层以上结构地震作用
22
2.1.1 隔震层以上结构地震作用
水平地震作用
23
2.1.1 隔震层以上结构地震作用 《抗规》12.2.5条文说明：
24
2.1.1 隔震层以上结构地震作用 《抗规》 12.2.7条文说明：
上部结构的计算重点：水平向减震系数的计算。
48
3.2 计算分析软件：ETABS、PKPM
PKPM模型
49
3.2 计算分析软件：ETABS、PKPM
ETABS模型
50
3.3上部结构
51
3.3上部结构
《抗规》第12.2.2条2款规定建筑结构隔震设计的计算分析，一般情 况下，宜采用时程分析法进行计算。由上表，根据《抗规》第12.2.5 条，隔震与非隔震层间剪力比最大值为0.258，隔震层以上结构水平 地震作用可以降低一度进行设计。
此工程基础计算时未考虑地震作用，采用隔震后PKPM模型下的 JCCAD进行基础计算。
57
3.6 基础
如果不满足《抗规》4.2.1的要求，则按4.2.2条计算。
地震作用效应标准组合，即为5.4.1基本组合各荷载分项系数取为1。 注意当同时考虑水平和竖向地震时的分项系数0.5=1.3x0.4。
隔震结构设计方法
隔震结构设计方法在隔震结构的设计中，应通过对结构的整体特性、结构布置、结构刚度的分布等情况进行合理设置，控制结构在地震发生时的反应性能，达到减小地震反应的目的，一般需要遵循以下原则：1.隔震建筑的设防目标一般应高于传统建筑。
合理设计的隔震建筑均可达到“小震不坏，中震不坏或轻微破坏，大震不丧失使用功能”的设防目标。
2.隔震建筑结构的定型基本规则。
应该控制隔震支座的布置及结构的刚度，使其分布均匀。
尽量使结构刚度中心与上部结构的质量中心的偏移小一些，这样做可以保证结构不致因为太大的扭转作用而发生意外破坏。
3.基础隔震技术对低层多层建筑最为适合，隔震建筑的房屋高度和层数应符合有关设计技术规范中的相应规定。
4.由于建筑隔震技术的特点，隔震建筑一般更适合于I、II、III类建筑场地，并且在结构设计中选用刚性较好的基础类型，以保证隔震层的稳定性和在地震中运动的一致性。
5.一般来说，隔震建筑隔震层的抗拉能力比较薄弱，根据剪切型结构的特点，为了保证隔震结构的稳定性，确保隔震结构的倾抗覆能力及地震时有效防止上部结构与隔震层之间的距离，应对隔震结构的高宽比加以控制。
隔震结构的高宽比应满足下表的要求。
当高宽比不满足要求时，应进行罕遇地震下的抗倾覆验算。
隔震建筑最大高宽比：烈度 6 7 8 9最大高宽比 2.5 2.5 2.5 2.0同时还应对非地震作用的水平荷载（如风荷载）加以限制，一般说来，应控制非地震作用的水平荷载不超过结构总重力的10%。
这样做也可以有效保证隔震建筑的舒适性。
6.合理设置隔震结构的基本周期，避开场地周期和上部结构的周期，有效地发挥隔震技术的效用。
7.基础隔震层一般应设置在结构第一层以下的部位，隔震层在罕遇地震下应保持稳定，且不出现不可恢复的变形。
控制隔震结构的节点构造，保证隔震层在地震时有效发挥作用。
8.穿过隔震层的设备配管和电器、通信系统的配线，应采用挠曲柔性连接等适应隔震层罕遇地震水平位移的措施；采用钢筋或钢架接地的避雷设备，应设置跨越隔震层的接地配线。
隔震技术PPT课件
图4、抗拔装置
2021
12
• 昆明机场航站楼
昆明新机场航站楼拟建场地于昆明东北部浑水塘，跨
越多个地貌单元，地形起伏不平，多条断层从场区穿 过 ， 属于高地震烈度区。航站楼主体结构采用基础隔震技术。 整个隔震层共使用1 800余个直径为1 000 mm的叠层橡胶 支座，建成后，这座航站楼将成为目前世界上最大、最复 杂的单体减隔震建筑。航站楼的主体结构南北长约324. 0m ，东西宽256. 0m，其结构体系非常特殊，下部5层是钢筋 混凝土框架 — 剪力墙结构体系，基本柱网12m x 12m， 12m x 18m，而上部是一个由钢结构飘带支撑的大跨度钢 结构双层网架，柱距约24 m x 26 m。
5、混合隔震
6、典型工程
2021
1
1、简介
目前，国内隔震建筑大量采用的是叠层橡胶支座，
其生产工艺和设计方法较为成熟；旨在提高橡胶隔震支座 阻尼的高阻尼橡胶隔震支座仍处在研发中，还未应用于实 际工程；滑动隔震支座在一些工程中与橡胶支座联合使用 构成混合隔震，隔震效果明显，但设计缺乏规范的支撑。 在隔震设计方面，借助减震系数，采用分离式方法，一方 面简化了设计，另一方面能有效利用现有的设计资源，为 设计人员所接受。隔震技术的应用范围逐渐扩大，已在机 场航站楼和高层建筑中得到应用。同时在中小学抗震加固 中也成功应用，为抗震加固提供了一种新方法。未来隔震 技术将会获得更广泛的应用。
图1、滑板式隔震支座
2021
8
• 摩擦摆隔震支座
摩擦摆隔震装置(简称FPS)
是一种具有自复位能力的摩擦
隔震体系,其支座构造见图2，
其原理是滑块置于一个凹形曲
面的底盘中，当水平位移发生
后，滑块滑至底盘曲面的高处
YJK结构隔震设计PPT培训课件
26
隔震层以下结构设计
27
隔震层以下结构设计
• 《抗规》12.2.9 ： • 1、隔震层支墩、支柱及相连构件，应采用隔震结构罕遇地震下隔震
支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算。 • 2、隔震层以下的结构（包括地下室和隔震塔楼下的底盘）中直接支
承隔震层以上结构的相关构件，应满足嵌固的刚度比和隔震后设防地 震的抗震承载力要求，并按罕遇地震进行抗剪承载力验算。隔震层以 下地面以上的结构在罕遇地震下的层间位移角限值应满足表12.2.9要 求。
24
查看隔震支座应力
• 为了得到隔震支座 的应力，必须在隔 震参数中正确输入 隔震支座的面积， 如果在参数中没有 输入隔震支座的面 积，隔震支座应力 菜单输出的结果将 是0
25
查看隔震支座位移
• 使用“隔震支座位移 ”菜单查看各个隔震 支座位移；
• 按照《抗规》12.2.3隔 震支座在表12.2.3所列 的压应力下的极限水 平变位的限值要求。
14482.121 17916.424 21359.904 22776.092
隔震FNA时程法剪力 2020.284 3478.296 4086.388 4315.748 3139.032
剪力比 0.24 0.24 0.23
-
17
对非隔震模型输入β/ψ的反应谱法计算
• 在非隔震模型中输入β/ψ并进行反 应谱法计算，得到上部结构的最 终配筋结果；
28
隔震层支墩、支柱的计算
• 取隔震支座验算结果的各 组合下支座内力（轴力u1 ，剪力u2、u3）值；
• 弯矩可按轴力与水平位移 乘积取值，取较大值；
• 以上轴力、剪力、弯矩可 用于支柱的设计内力；
• 支柱设计可采用此内力用 工具箱手核。
隔震层以下结构设计
27
隔震层以下结构设计
• 《抗规》12.2.9 ： • 1、隔震层支墩、支柱及相连构件，应采用隔震结构罕遇地震下隔震
支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算。 • 2、隔震层以下的结构（包括地下室和隔震塔楼下的底盘）中直接支
承隔震层以上结构的相关构件，应满足嵌固的刚度比和隔震后设防地 震的抗震承载力要求，并按罕遇地震进行抗剪承载力验算。隔震层以 下地面以上的结构在罕遇地震下的层间位移角限值应满足表12.2.9要 求。
24
查看隔震支座应力
• 为了得到隔震支座 的应力，必须在隔 震参数中正确输入 隔震支座的面积， 如果在参数中没有 输入隔震支座的面 积，隔震支座应力 菜单输出的结果将 是0
25
查看隔震支座位移
• 使用“隔震支座位移 ”菜单查看各个隔震 支座位移；
• 按照《抗规》12.2.3隔 震支座在表12.2.3所列 的压应力下的极限水 平变位的限值要求。
14482.121 17916.424 21359.904 22776.092
隔震FNA时程法剪力 2020.284 3478.296 4086.388 4315.748 3139.032
剪力比 0.24 0.24 0.23
-
17
对非隔震模型输入β/ψ的反应谱法计算
• 在非隔震模型中输入β/ψ并进行反 应谱法计算，得到上部结构的最 终配筋结果；
28
隔震层支墩、支柱的计算
• 取隔震支座验算结果的各 组合下支座内力（轴力u1 ，剪力u2、u3）值；
• 弯矩可按轴力与水平位移 乘积取值，取较大值；
• 以上轴力、剪力、弯矩可 用于支柱的设计内力；
• 支柱设计可采用此内力用 工具箱手核。
隔震结构与减震结构与传统结构抗震设计(完全版)ppt课件
Vc s1( )G 9601 .49kN
,隔震层的总刚度为53504KN/m。每个GZY400隔震支座受到水平剪力为218.22KN。
10
最大加速度
m10/ .s62.8 隔震结构时程分析验算
1．分析模型
上 部 结 构
隔 震 层
地震波 ART EL CENTRO ART HACHINOHE
ART KOBE
力。根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此 确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图10.10所示，即各柱底部分别安置橡胶 支座）。
图10.10 隔震支座布置图
5
1.确定轴向力 竖向地震作用
Fevk vG
柱底轴力设计值
N 1.2 (恒载 0.5 活载）1.3 竖向地震作用 53608 .25kN
图10.11 隔震结构时程分析模型 2．输入地震波
本工程8度(0.15g)设防，时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值取为：
多遇地震1.10 m / s2
罕遇地震5.10m / s2
输入地震波如表10.7： 表10.7时程分析地震波参数
相位特性
时间间隔 (s)
EL CENTRO 1940 NS HACHINOHE 1969 EW JMA KOBE 1995 NS
Kh K j 2.092 44 92.048kN/ mm
由式(10.3)
eg
K j j 44 2.092 0.292 0.292
Kh
92.048
6
。
由式(10.1)
T1 2
G Khg
1.27S
5Tg
5 0.4 2.0s
。
2
1
0.05 eg 0.06 1.7eg
,隔震层的总刚度为53504KN/m。每个GZY400隔震支座受到水平剪力为218.22KN。
10
最大加速度
m10/ .s62.8 隔震结构时程分析验算
1．分析模型
上 部 结 构
隔 震 层
地震波 ART EL CENTRO ART HACHINOHE
ART KOBE
力。根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此 确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图10.10所示，即各柱底部分别安置橡胶 支座）。
图10.10 隔震支座布置图
5
1.确定轴向力 竖向地震作用
Fevk vG
柱底轴力设计值
N 1.2 (恒载 0.5 活载）1.3 竖向地震作用 53608 .25kN
图10.11 隔震结构时程分析模型 2．输入地震波
本工程8度(0.15g)设防，时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值取为：
多遇地震1.10 m / s2
罕遇地震5.10m / s2
输入地震波如表10.7： 表10.7时程分析地震波参数
相位特性
时间间隔 (s)
EL CENTRO 1940 NS HACHINOHE 1969 EW JMA KOBE 1995 NS
Kh K j 2.092 44 92.048kN/ mm
由式(10.3)
eg
K j j 44 2.092 0.292 0.292
Kh
92.048
6
。
由式(10.1)
T1 2
G Khg
1.27S
5Tg
5 0.4 2.0s
。
2
1
0.05 eg 0.06 1.7eg
结构隔震与耗能减振2ppt课件
24
罕遇地震下的隔震支座变
形应满足
ui [ui ]
式中，[ui]是隔震支座的变形能力。对 于橡胶支座，[ui] 不应超过支座有效 直径的 0.55倍和支座橡胶层总厚3倍 •小二震者下的上较部小结值构。内力
8
2. 上部结构设计方法
根据隔震与非隔震结构的各层层 间剪力最大比值确定水平向减震系 数层。间剪力最大比值 0.53 0.35 0.26 0.18
§2. 美国UBC规范
1 抗震设计总体目标
The purpose of the earthquake provisions herein is primarily to safeguard against major structural failures and loss of life, not to limit damage or maintain function
第五章 隔震结构的设计方法
§1. 我国抗震规范（规程）的规定
1. 隔震结构体系的计算方法
1.1 计算模型：层（集中质量）模型
1
1.2 隔震层计算参数 水平刚度
水平刚度理论公KH式 2kr
q
tan
P2
qH 2
PH
式中， q
P kr
1
P ks
,
H
ks
j
EDj
4 ESj
EDj
2 K j D2
EDtotal EDj
eq
EDtotal
4 EStotal
EDj
2 KhD2
4 j ESj 2 KhD2
2 j K j D2 2 KhD2
罕遇地震下的隔震支座变
形应满足
ui [ui ]
式中，[ui]是隔震支座的变形能力。对 于橡胶支座，[ui] 不应超过支座有效 直径的 0.55倍和支座橡胶层总厚3倍 •小二震者下的上较部小结值构。内力
8
2. 上部结构设计方法
根据隔震与非隔震结构的各层层 间剪力最大比值确定水平向减震系 数层。间剪力最大比值 0.53 0.35 0.26 0.18
§2. 美国UBC规范
1 抗震设计总体目标
The purpose of the earthquake provisions herein is primarily to safeguard against major structural failures and loss of life, not to limit damage or maintain function
第五章 隔震结构的设计方法
§1. 我国抗震规范（规程）的规定
1. 隔震结构体系的计算方法
1.1 计算模型：层（集中质量）模型
1
1.2 隔震层计算参数 水平刚度
水平刚度理论公KH式 2kr
q
tan
P2
qH 2
PH
式中， q
P kr
1
P ks
,
H
ks
j
EDj
4 ESj
EDj
2 K j D2
EDtotal EDj
eq
EDtotal
4 EStotal
EDj
2 KhD2
4 j ESj 2 KhD2
2 j K j D2 2 KhD2
隔震结构设计2022年学习资料_
兀-1.4隔震层方案-〉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。-〉隔震层所形成的 隙可根据使用功能要求，采用-柔性材料封堵、填塞。-〉隔震层宜留有便于观测和更换隔震支座的空间。-PPT课件-11
兀-1.5橡胶隔震支座的选型与布置-隔震支座布置：-1剪力墙结构的隔震支座布置原则是纵横向承重墙交接处、墙体端部和墙身下。-2一个建筑物的隔震支座 以放置在同一标高上，也可以放置在不同标高上。-隔震支座放置在不同标高上并不影响隔震效果，但由于隔震支座周围须留有足-够的变形空间。因此，隔震支座尽 能放在同一标高。同一建筑物中选用多-个型号的隔震支座时，一般保证支座的顶标高相同。-3隔震层刚度中心宜与上部结构的质量中心重合。-4隔震支座的平面 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。-PPT课件-12
兀-1.3隔震设计的一般要求-1隔震建筑的体型应基本规则，上部建筑重心尽可能与隔震层的刚-度中心接近，保证隔震结构地震时不至因太大的扭转而发生意外 破-坏。-2合理设置隔震结构的基本周期，避开场地周期和上部结构的周期，-有效发挥隔震技术的效用。-3隔震设计应根据预期的水平向减震系数和位移控制要 ，选择适-当的隔震支座和阻尼器（消能器）。如果需要，还要设置抵抗风荷载-的部件（如抗风拉杆或抗风销键。-4隔震支座应进行竖向承载力的验算和罕遇地震 水平位移的验算。-PP置-高夫座下支量-隔程支举-架摆支座下支增-PPT课件-13
兀-1.5橡胶隔震支座的选型与布置-隔震支座布置：-5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。-6同 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。-7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。-8隔 层在罕遇地震下应保持稳定，不宜出现不可恢复的变形。-PPT课件-14
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
› 地震波对动力时程分析的结果影响很大。 › 地震波至少选择 地震波至少选择2条天然波，1
条人工波。 › 具体波形没有强制要求，但建议按通则的 具体波
形没有强制要求，但建议按通则的。 › 地震波的加速度峰值应按抗震设防烈度对应的峰
值调整。 › 当处于发震断层10km 以内时，输入地震波应考虑
近场影响系数，5km 以内取1.5，5km 以外取1.25。
基底隔震 首层隔震 层间隔震
6
1.3 隔震层方案
› 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。
› 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。
› 隔震层宜留有便于观测和更换隔震支座的空间。
7
第二步 动力分析及计算
8
› 隔震层位置：基础隔震，隔震层位于地下室顶部或单 独设置隔震层；柱顶隔震，隔震层布置在一层柱顶； 层间隔震
› 特殊结构如大底盘多塔结构，其柱距较大，为不影响 大底盘层的使用功能，可在上部结构与大底盘层之间， 专门设置层高 1.5m～2.0m 的隔震层。采用隔震技术， 上部结构剪重比依然要满足本地区设防烈度的最小剪 重比要求。
隔震结构设计方法
1
隔震结构设计流程
方案选定 动力分析计算 上部结构设计 隔震层设计 下部结构设计
从建筑功能、场地条件、经济性等方面，选择是 否采用隔震，并初步确定隔震结构的方案。 设定上部结构和隔震层参数，取计算模型，进行动力 分析，验证以上方案是否满足预期的设计要求，不满 足，则调整上部结构或隔震层参数，重新计算。
4
1.2 结构初步设计
› 上部结构设计根据降低后的水平地震影响系数计算
› 国外大量实践验证，隔震技术对与自振周期超过1s的高层结构同样适用，故 2010 版《抗规》取消了 2001 版结构周期小于 1s 的限制。隔震建筑结构体型宜规则、 对称。
› 高层建筑一般会采用剪力墙结构、框剪结构或者框架结构，在开始定方案时，应注 意结构的高宽比不宜过大，一般控制在 3 以内比较好，不宜超过 4。对高宽比大的 结构，需进行整体倾覆验算，防止支座压屈或出现拉应力超过 1MPa。高宽比超过 4， 需要做超限审查。
› 采用隔震技术，上部结构剪重比依然要满足本地区设防烈度的最小剪重比要求。
› 建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，并应选用稳定性较好的基础类型。
5
1.3 隔震层方案
› 隔震层层高：对于没有地下室的建筑，需要增加一层 作为隔震层，这一层层高不宜太高，一般梁底到地面 的净高不应小于 600mm，建议不小于 800mm。这一要 求主要是为了便于日后的隔震层维护和检修。
› 对设防烈度地震的验算，应取剪切变形100%的等效刚度和等效黏滞阻尼比；对罕遇 地震验算，宜采用剪切变形250%时的等效刚度和等效黏滞阻尼比，当隔震支座直径 较大时可采用剪切变形100%时的等效刚度和等效黏滞阻尼比。
› 当采用时程分析时，应以实验所得滞回曲线作为计算依据。
16
3.2 隔震支座的水平剪力
› 隔震层质量是一层的柱，墙的一半加隔震层顶部楼板；隔震层刚 度和阻尼比分别取：源自隔震结构计算简图12
2.5 水平向减震系数
› 水平向减震系数应根据结构隔震与非隔震两种情况下各层 水平向层间剪力的最大比 值，按表 层间剪力的最大比值，按表1确定（抗震规范 确定（抗震规范12.2.5 ，1 款）。
› 结构的层间剪力代表了水平地震作用的取值和分布，用隔震时结构的层间剪力与不 隔震时结构的层间剪力进行比较，就可以定量说明隔震后上部结构水平地震作用降 低的情况。
按传统抗震的设计方法分析计算上部结构，但水平地 震作用取隔震后的数值，且部分抗震构造也相应变化。
隔震装置在罕遇地震下的验算，隔震装置与上下结构 之间的连接分析及设计，建筑构造处理等。
按传统抗震的设计方法分析计算下部结构。
基础和地基
按传统抗震的设计方法分析计算基础及地基。
2
第一步 方案选择
3
1.1 适用范围
17
3.1 隔震支座的位移
隔震层的支座的设计原则是罕遇地震下不破坏，且不应出现不可恢复的变形。 › 改变地震波峰值为罕遇地震，先求得隔震层位移。 › 再按照规则结构的简化方法，求得各隔震支座的位移。 › 判断隔震支座位移是否满足：
建筑功能：可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专 门要求的建筑。 场地条件：自振周期较小，地基土坚硬。 经济型：采用隔震技术，增加了隔震支座费用、隔震构造措 施费用，但减小了梁柱断面，节约了钢材和混凝土用量。根 据工程经验，对于高烈度区，采用隔震技术经济性十分明显， 上部结构设计方案比较合理，一般能节约3%～20%。
2.2 布置隔震层
方法： › 先按上部荷载大小选择隔震支座直径和型号；再
按型号选择水平向参数，进行动力分析，验证是 否满足减震目标。
› 隔震支座的承载力与建筑重要性分类有关。
› 上部荷载类型和大小要考虑减震系数，建筑物高 宽比。
要求：
竖向能承担上部的荷载；水平向达到 减震目标
10
2.3 输入地震波
表1 层间剪力最大比值与水平向减震系数的对应关系
层间剪力最大比值 0.53
0.35
0.26
0.18
水平向减震系数
0.75
0.50
0.38
0.25
13
2.6 隔震后的水平地震影响系数最大值
14
第三步 隔震层设计
15
3.1 隔震支座的参数
› 应进行竖向承载力的计算，在重力荷载代表值作用下的竖向压应力不应超过规范限 制。
11
2.4 动力分析模型
› 隔震结构比较规则，框架或砖混结构，可采用层剪切模型，隔震 层采用等效线性模型。
› 隔震模型是在不隔震模型上，增加一个质点。不隔震模型取的是 假设隔震后的结构尺寸。
› 除隔震层外的上部各层质量可用PKPM的结果，对框架结构，上部 结构各层刚度可用软件求得，即D值法，上部结构阻尼比钢筋混凝 土结构取0.05 0.05
2.1 动力分析及计算
原结构 远小于假设值
隔震层
隔震结构
地震动 大于假设值
不满足 减震系数
满足
罕遇地震结构验算
满足
隔震构造及连接
隔震分析报告
假设一个减震系数进行上部结构设计 布置隔震层，形成隔震结构 时程分析，得到水平减震系数 支座轴力、剪力、变形验算
连接细部设计
形成分析报告，供其他部分
设计参考
9
条人工波。 › 具体波形没有强制要求，但建议按通则的 具体波
形没有强制要求，但建议按通则的。 › 地震波的加速度峰值应按抗震设防烈度对应的峰
值调整。 › 当处于发震断层10km 以内时，输入地震波应考虑
近场影响系数，5km 以内取1.5，5km 以外取1.25。
基底隔震 首层隔震 层间隔震
6
1.3 隔震层方案
› 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。
› 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。
› 隔震层宜留有便于观测和更换隔震支座的空间。
7
第二步 动力分析及计算
8
› 隔震层位置：基础隔震，隔震层位于地下室顶部或单 独设置隔震层；柱顶隔震，隔震层布置在一层柱顶； 层间隔震
› 特殊结构如大底盘多塔结构，其柱距较大，为不影响 大底盘层的使用功能，可在上部结构与大底盘层之间， 专门设置层高 1.5m～2.0m 的隔震层。采用隔震技术， 上部结构剪重比依然要满足本地区设防烈度的最小剪 重比要求。
隔震结构设计方法
1
隔震结构设计流程
方案选定 动力分析计算 上部结构设计 隔震层设计 下部结构设计
从建筑功能、场地条件、经济性等方面，选择是 否采用隔震，并初步确定隔震结构的方案。 设定上部结构和隔震层参数，取计算模型，进行动力 分析，验证以上方案是否满足预期的设计要求，不满 足，则调整上部结构或隔震层参数，重新计算。
4
1.2 结构初步设计
› 上部结构设计根据降低后的水平地震影响系数计算
› 国外大量实践验证，隔震技术对与自振周期超过1s的高层结构同样适用，故 2010 版《抗规》取消了 2001 版结构周期小于 1s 的限制。隔震建筑结构体型宜规则、 对称。
› 高层建筑一般会采用剪力墙结构、框剪结构或者框架结构，在开始定方案时，应注 意结构的高宽比不宜过大，一般控制在 3 以内比较好，不宜超过 4。对高宽比大的 结构，需进行整体倾覆验算，防止支座压屈或出现拉应力超过 1MPa。高宽比超过 4， 需要做超限审查。
› 采用隔震技术，上部结构剪重比依然要满足本地区设防烈度的最小剪重比要求。
› 建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，并应选用稳定性较好的基础类型。
5
1.3 隔震层方案
› 隔震层层高：对于没有地下室的建筑，需要增加一层 作为隔震层，这一层层高不宜太高，一般梁底到地面 的净高不应小于 600mm，建议不小于 800mm。这一要 求主要是为了便于日后的隔震层维护和检修。
› 对设防烈度地震的验算，应取剪切变形100%的等效刚度和等效黏滞阻尼比；对罕遇 地震验算，宜采用剪切变形250%时的等效刚度和等效黏滞阻尼比，当隔震支座直径 较大时可采用剪切变形100%时的等效刚度和等效黏滞阻尼比。
› 当采用时程分析时，应以实验所得滞回曲线作为计算依据。
16
3.2 隔震支座的水平剪力
› 隔震层质量是一层的柱，墙的一半加隔震层顶部楼板；隔震层刚 度和阻尼比分别取：源自隔震结构计算简图12
2.5 水平向减震系数
› 水平向减震系数应根据结构隔震与非隔震两种情况下各层 水平向层间剪力的最大比 值，按表 层间剪力的最大比值，按表1确定（抗震规范 确定（抗震规范12.2.5 ，1 款）。
› 结构的层间剪力代表了水平地震作用的取值和分布，用隔震时结构的层间剪力与不 隔震时结构的层间剪力进行比较，就可以定量说明隔震后上部结构水平地震作用降 低的情况。
按传统抗震的设计方法分析计算上部结构，但水平地 震作用取隔震后的数值，且部分抗震构造也相应变化。
隔震装置在罕遇地震下的验算，隔震装置与上下结构 之间的连接分析及设计，建筑构造处理等。
按传统抗震的设计方法分析计算下部结构。
基础和地基
按传统抗震的设计方法分析计算基础及地基。
2
第一步 方案选择
3
1.1 适用范围
17
3.1 隔震支座的位移
隔震层的支座的设计原则是罕遇地震下不破坏，且不应出现不可恢复的变形。 › 改变地震波峰值为罕遇地震，先求得隔震层位移。 › 再按照规则结构的简化方法，求得各隔震支座的位移。 › 判断隔震支座位移是否满足：
建筑功能：可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专 门要求的建筑。 场地条件：自振周期较小，地基土坚硬。 经济型：采用隔震技术，增加了隔震支座费用、隔震构造措 施费用，但减小了梁柱断面，节约了钢材和混凝土用量。根 据工程经验，对于高烈度区，采用隔震技术经济性十分明显， 上部结构设计方案比较合理，一般能节约3%～20%。
2.2 布置隔震层
方法： › 先按上部荷载大小选择隔震支座直径和型号；再
按型号选择水平向参数，进行动力分析，验证是 否满足减震目标。
› 隔震支座的承载力与建筑重要性分类有关。
› 上部荷载类型和大小要考虑减震系数，建筑物高 宽比。
要求：
竖向能承担上部的荷载；水平向达到 减震目标
10
2.3 输入地震波
表1 层间剪力最大比值与水平向减震系数的对应关系
层间剪力最大比值 0.53
0.35
0.26
0.18
水平向减震系数
0.75
0.50
0.38
0.25
13
2.6 隔震后的水平地震影响系数最大值
14
第三步 隔震层设计
15
3.1 隔震支座的参数
› 应进行竖向承载力的计算，在重力荷载代表值作用下的竖向压应力不应超过规范限 制。
11
2.4 动力分析模型
› 隔震结构比较规则，框架或砖混结构，可采用层剪切模型，隔震 层采用等效线性模型。
› 隔震模型是在不隔震模型上，增加一个质点。不隔震模型取的是 假设隔震后的结构尺寸。
› 除隔震层外的上部各层质量可用PKPM的结果，对框架结构，上部 结构各层刚度可用软件求得，即D值法，上部结构阻尼比钢筋混凝 土结构取0.05 0.05
2.1 动力分析及计算
原结构 远小于假设值
隔震层
隔震结构
地震动 大于假设值
不满足 减震系数
满足
罕遇地震结构验算
满足
隔震构造及连接
隔震分析报告
假设一个减震系数进行上部结构设计 布置隔震层，形成隔震结构 时程分析，得到水平减震系数 支座轴力、剪力、变形验算
连接细部设计
形成分析报告，供其他部分
设计参考
9