建筑结构隔震设计

建筑结构隔震设计介绍

1主要内容

隔震技术的实践检验

隔震技术原理简介

隔震产品介绍

隔震设计相关规范

隔震设计流程

隔震设计有限元模拟分析

隔震设计规范重点条文解读

隔震构造

隔震施工

2

雅安7.0级地震，国内隔震建筑首次经受强震考验。隔震技术的实践检验

3

隔震结构一层基本完好，药

房正在使用。

隔震技术的实践检验

4

隔震技术的实践检验

5

不隔震住院楼，2004年开

建，五层楼，虽然主体结

构基本完好，但外观破坏

严重。

隔震技术的实践检验

6

主体结构基本完好，内部填充墙、天花板破坏严重。隔震技术的实践检验

7

橡胶隔震支座

隔震设计

抗震设计

连廊

隔震技术的实践检验

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住院楼内景（抗震结构）：地震时此楼的所有病人撤离，失去应急救助的功能

综合楼内景（隔震结构）：地震当日仍在使用，所有仪器设备完好，为震后救灾发挥巨大作用

隔震技术的实践检验9

传统结构的抗震是以结构构件的损坏实现地震能量的耗散 “抗”隔震技术原理

隔震结构的抗震是通过在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层，以延长整个结构的体系的自振周期、增大阻尼、减小输入上部结构的地震作用，达到抗震要求 “隔”

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隔震层

非隔震建筑

隔震建筑

隔震技术原理11

减小结构地震响应的途径

M

减少地震能量输入

增大结构耗能能力

隔震技术原理

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M

Base Isolation

隔震技术原理

隔震技术基本原理

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非隔震建筑

隔震建筑

隔震技术是通过隔震消能装置安放在结构的底部和基础（或底部和柱底）之间，将上部结构和基础“隔开”。地震时，地动房不动，隔震装置将地震所产生的能量消弥其中，从而减轻上部房屋的破坏。

抗震结构

vs

隔震结构

隔震技术原理

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在建筑物与基础之间设置隔震装置，把建筑物与地面隔离，减少地震能量向上传递，减轻地震灾害。

地震源

上部结构地震响应

隔震技术原理

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隔震产品介绍

橡胶隔震支座

天然橡胶垫（LNR） 铅芯橡胶垫（LRB） 组合隔震垫（CNRB） 高阻尼橡胶垫（HDRB）

特点

竖向刚度、承载力大 水平刚度小，变形能力大

功能

承受结构重力和地震倾覆力

延长结构周期

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隔震产品介绍

隔震支座解剖图

17隔震产品介绍

摩擦隔震支座

摩擦滑移隔震器

摩擦摆隔震器

特点

周期仅决定于凹面的曲率半径

阻尼决定于表面的摩擦系数

具有自复位功能

功能

延长结构周期

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隔震产品介绍

摩擦摆隔震支座解剖图

19隔震设计相关规范

建筑抗震设计规范GB50011-2010

建筑抗震设防分类标准GB50223-2008

橡胶支座第三部分：建筑隔震橡胶支座GB/T200688.3-2006

建筑工程抗震性态设计通则（试用）CECS160:2004

叠层橡胶支座隔震技术规程CECS126:2001

新疆维吾尔自治区建筑隔震技术应用导则

乌鲁木齐建筑隔震技术应用规定

叠层橡胶支座基础隔震建筑构造图集DBJT25-99-2003

建筑结构隔震构造详图06SG610-1

隔震相关设计规范及图集：

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隔震设计流程

结构初步设计隔震方案选定

隔震性能分析

下部结构设计基础设计

地震动

是

否

传统抗震设计方法，采用PKPM 确定隔震支座参数，布置方案，附加阻尼器等

采用SAP2000、ETABS、MIDAS等软件，根据上部结构和隔震层参数，进行动力分析，验证方案是否满足预期的设计要求传统抗震设计方法，采用PKPM 传统抗震设计方法，采用PKPM

隔震目标根据建筑功能、场地条件、经济性等初步确定隔震目标21

隔震设计流程

原结构隔震结构

减震系数

罕遇地震结构验算

隔震构造及连接满足

地震动隔震层

大于假设值

远小于假设值

不满足

满足

隔震分析报告

假设一个水平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

支座压应力、拉应力、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

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隔震设计有限元模拟分析

SAP2000、ETABS、MIDAS等有限元分析软件具有较强的非线性分析功能，可以进行隔震设计的非线性动力时程分析，同时还可以进行罕遇地震的弹塑性时程分析。

23隔震设计有限元模拟分析

有效刚度：即隔震支

座的等效刚度，可用于计算自振周期刚度：隔震支座初始刚度，抵抗风荷载

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