隔震设计指导

目录

隔震结构设计要点及流程---西昌彩云府隔震项目总结 (2)

一、隔震目标： (2)

二、隔震建筑要求： (2)

三、嵌固端： (2)

四、隔震层设计： (2)

1、隔震层层高： (2)

2、隔震层位置： (2)

3、隔震层结构体系： (3)

3、隔震层结构抗震等级： (3)

4、隔震支座类型： (4)

5、隔震支座设计： (4)

6、竖向隔震缝设计： (4)

6、上支蹲和下支蹲设计： (5)

7、隔震层的抗风验算： (6)

8、其他隔震措施： (6)

五、隔震层以上结构设计： (6)

1、隔震后地震作用的确定： (6)

2、隔震后抗震等级的确定： (6)

3、竖向地震作用： (7)

4、剪重比： (8)

5、计算模型： (8)

六、隔震层以下结构设计： (9)

1、计算模型： (9)

2、隔震层以下地面以上的结构的层间位移角： (10)

七、基础设计： (10)

1、计算模型： (10)

八、抗风设计： (11)

九、采取的加强和改进措施： (11)

十、隔震后楼梯和电梯设计： (11)

十一、隔震层建筑、机电专业做法 (13)

隔震结构设计要点及流程---西昌彩云府隔

震项目总结

一、隔震目标：

仅隔离水平地震，不隔离竖向地震。

通常采用隔震设计后，水平地震作用可以降低半度、1度、1度半。

根据以往大量隔震工程项目经验，场地条件较好，属于ⅠⅡ类场地，上部结构比较规则、质量和刚度分布均匀。层数6层及以下时，多采用框架结构，可以初步确定隔震目标为降低一度半；6~12层，位于高烈度区，一般会采用框剪结构或者剪力墙结构，可以初步确定隔震目标降低一度或者一度半以上；对于12~22层的隔震建筑，可以确定隔震目标降低一度。

具体隔震目标需计算确定。详下述。

二、隔震建筑要求：

建筑高宽比<4；建筑场地宜为ⅠⅡⅢ类。

对于剪力墙结构，结构周边要尽量少布置剪力墙，尽量降剪力墙布置在结构内部。

三、嵌固端：

通常取隔震层下面一层顶板为嵌固端

四、隔震层设计：

1、隔震层层高：

一般隔震层梁底到地面的净高不应小于600，建议不小于800，因此层高至少为“梁高+800”。

2、隔震层位置：

A：有地下室结构，通常设置在地下室顶部设置一个隔震层

B：有人防要求的建筑，设在人防地下室上面一层

C：大底盘多塔结构，设在大底盘层上面一层，即在上部结构与大底盘之间，专门设置隔震层。

3、隔震层结构体系：

隔震层顶部应设置现浇式梁板式楼盖，现浇板厚度不应小于160mm。

隔震层的刚度和承载力，宜大于一般楼盖梁板刚度和承载力。

隔震层可以做成转换结构，无需按照转换层定义，转换层柱子不宜布置过密，隔震层刚度大，减震效果不好，也会导致单个支座压力变小，在罕遇地震下，支座容易出现拉应力，而隔震结构应尽量避免出现拉力。

结构设计保证隔震层水平刚度远小于上层结构楼层水平刚度，并远小于隔震层以下结构水平刚度，隔震支座以上混凝土隔震支墩及其梁水平刚度远大于上层结构楼层水平刚度。隔震层橡胶支座需具有整体复位功能。

3、隔震层结构抗震等级：

隔震层和隔震层下面一层抗震等级宜按照隔震前抗震等级。

4、隔震支座类型：

目前有铅锌和无铅锌支座，参考规程《叠层橡胶支座隔震技术规程》CECS126-2001及《橡胶支座-第三部分建筑隔震橡胶支座》GB20688.3-2006；区别就是铅芯层叠橡胶支座里面注入了铅芯，增加了支座的高阻尼性，铅芯产生的滞后阻尼的塑性变形还能吸收能量，并可通过橡胶提供水平恢复力，因此有铅锌隔震支座尽可能布置在周边，天然橡胶支座布置在中间。

5、隔震支座设计：

A：同一隔震层内各个橡胶隔震支座的竖向压应力宜均匀，竖向平均压力不应超过《抗规》表12.2.3要求；

b：罕遇地震作用下，隔震支座不宜出现拉应力，当少数隔震支座出现拉应力时，其拉应力不应大于1MPa；

c：在罕遇地震作用下，隔震支座的水平位移限值不应超过其有效直径的0.55倍和各橡胶层总厚度3倍二者的较小值；

6、竖向隔震缝设计：

《抗规》12.2.7条规定：隔震结构应采取不阻碍隔震层在罕遇地震下发生大变形的下列措施：

1）上部结构的周边应设置竖向隔离缝，隔震缝宽不宜小于各隔震支座在罕遇地震下的最大水平位移值的1.2倍且不小于200mm

2）对于相邻隔震结构，其隔震缝宽取罕遇地震下的最大水平位移之和且不小于

400mm。

3）对于相邻隔震建筑，考虑到地震时上部结构顶部位移会大于隔震层处位移，因此隔震缝要留出罕遇地震时隔震缝宽度+防震缝的宽度才合适，防震缝的宽度见《抗规》6.1.4.

4）一般对于单栋隔震建筑，其周边水平隔震缝至少留300；对于两栋相邻的隔震建筑，两栋隔震建筑之间的隔震缝至少留600mm。隔震层处的管线均采用软连接。

6、上支蹲和下支蹲设计：

根据抗规12.2.9，隔震层支蹲、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计算。

抗震等级为一级

隔震支座下支墩顶部产生的弯矩：Mx=P×Ux+Vy×hb，My=P×Uy+Vx×hb，用于支

座连接件的承载力设计；隔震支座下支墩底部产生的弯矩：Mx=P ×Ux+Vy ×（H+hb ），My=P ×Uy+Vx ×（H+hb ）,结合前面直接求得的轴力N 、剪力Vx 、剪力Vy ，可以进行下支墩的设计；上支墩的设计内力求得，与下支墩类似。

Vx 和Vy 为罕遇地震时设计组合工况下产生的X 和Y 向水平剪力。Ux 、Uy 为罕遇

地震作用下隔震支座产生的水平位移；hb 为隔震支座高度，H 为隔震支墩的高度。

7、隔震层的抗风验算：

隔震层必须具备足够的屈服前刚度和屈服承载力，以满足风荷载和微振动的要求。

《叠层橡胶支座隔震技术规程》

（CECS126:2001）4.3.4条规定，抗风装置应按下式进行验算： ， 即 ≤4870KN （各铅芯支座的屈服力之和），满足要求。

式中： ——抗风装置的水平承载力设计值。当不单独设抗风装置时，取隔震支座

的屈服荷载设计值； ——风荷载分项系数，取1.4； ——风荷载作用下隔震层的水平剪力标准值。

8、其他隔震措施：

1）上部隔震结构与下部结构之间，应设置完全贯通的水平隔震缝，缝高20mm ，并用柔性材料填充；当设置水平隔震缝确有困难时，应设置可靠的水平滑移垫层。

2）穿越隔震层的门廊、楼梯、电梯、车道等部位，应防止可能的碰撞。

五、 隔震层以上结构设计：

根据隔震后的地震作用水平进行上部结构设计。

1、 隔震后地震作用的确定：

隔震后，隔震层以上结构的水平地震作用可根据水平向减震系数确定。

根据水平向减震系数确定，具体见《抗规》12.2.5.确定。

根据经验，宏观的角度上，可以将隔震后结构的水平地震作用大致归纳为比非隔震时降低半度、一度、一度半。见《抗规》12.2.5条文说明。

同时根据《抗规》12.2.5，隔震层以上结构的总水平地震作用不得低于非隔震结构在6度设防时的总水平地震作用，并进行抗震验算。

2、 隔震后抗震等级的确定：

以西昌彩云府项目为例：西昌9（0.4g ），建筑高度59.650m ，丙类建筑，场地类

别Ⅱ类，剪力墙结构。

建筑最大使用高度：查表3.3.1-1，9度全部落地剪力墙结构最大适用高度60m ，

wk 1.4V w wk Rw V V γ≤