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
8
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”
10
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
12
M
Base Isolation
隔震技术原理
隔震技术基本原理
13
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
14
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
15
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
22
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
24
隔震设计有限元模拟分析
剪切变形与摩擦塑性
耦合，具有在剪切方
向上沿滑移后的滑移
后刚度，在轴向上具
有缝行为，对于弯矩
具有线性有效刚度
25隔震设计有限元模拟分析
ETABS未隔震模型ETABS隔震模型
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隔震设计有限元模拟分析
SAP2000隔震模型
27隔震设计规范重点条文解读
28
隔震设计规范重点条文解读
29隔震设计规范重点条文解读
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隔震设计规范重点条文解读
31隔震设计规范重点条文解读
32
隔震设计规范重点条文解读
33隔震设计规范重点条文解读
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隔震设计规范重点条文解读
35隔震设计规范重点条文解读
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隔震设计规范重点条文解读
37隔震设计规范重点条文解读
38
隔震设计规范重点条文解读
39隔震设计规范重点条文解读
40
隔震构造
无地下室框架结构隔震层构造
41隔震构造
有地下室框架结构隔震层构造
42
隔震构造
剪力墙结构隔震层构造
43隔震构造
无地下室悬挂式电梯井
44
隔震构造
有地下室悬挂式电梯井
45隔震构造
无地下室支撑式电梯井
46
隔震构造
有地下室支撑式电梯井
47隔震构造
地下室楼梯及扶手、栏杆隔震层构造
48
隔震构造
隔震沟及散水隔震层构造
491定位预埋板
2配紧固钢筋
3封模板
4灌混凝土
5充填无收缩水泥
6安装隔震器
7安装上预埋板
隔震施工
50
隔震施工
隔震支座下预埋板设置
51
隔震施工
隔震支座下预埋板设置
52
隔震施工
隔震支座下预埋板设置
53隔震施工
下支墩无收缩水泥砂浆填充
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隔震施工
灌浆后的清洁与保护
55隔震施工
隔震支座安装
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隔震施工
隔震支座上预埋板设置
57隔震施工
锚定螺栓锁定扭力值检查
58
隔震施工
隔震支座安装后的防锈与防护
59隔震施工
防火处理措施
60
谢谢
61
建筑结构设计
65 建筑结构设计分析 张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院 摘 要：本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设 计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展，对建筑结构设计常见问题做了分析，为以后的设计提供参考。 关键词：建筑；结构设计；方法；概念设计 而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实质意义上的“经济适用”房。 1 结构设计的基本内容 1.1 屋顶（面）结构图 当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之,则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法（实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸）。1.2 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外，当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。1.3 楼梯 楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有 分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。1.4 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。基础的配筋应满足最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审查部位）。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度（因软件计算的是墙下的平均轴力）。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。 2 概念设计 所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能，同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计的重要性：概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿（不敢）创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳（害怕承担创新的责任）。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果的明显不合理、甚至错误不能及时发现。 3 建筑结构设计常见问题 （下转第67页）
浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施 晏冰
浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施晏冰 发表时间：2018-03-09T16:40:00.067Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：晏冰 [导读] 在高层建筑建设过程中，能否充分的考虑到建筑本身的抗震问题。 云南工程勘察设计院有限公司云南省昆明市 650000 摘要：地震灾害已经成为孤寂年来对人类生活破坏最为严重的一种地质灾害。所以对当代的建筑结构设计过程中，已经渐渐的通过各种结构来进行地震抗灾减灾的工作。隔震结构是一种主要的利用相关结构的布设来对地震中的能量进行吸收的抗震结构。本文针对高层结构隔震技术的应用难点，提出了一些隔震减震措施，以供高层结构工程设计参考。 关键词：隔震高层结构减震 在高层建筑建设过程中，能否充分的考虑到建筑本身的抗震问题，并且能够使用有效的措施来使其能够在长时间内抵抗一定强度的地震，是当前高层建筑工程中的重点研究项目之一，这对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响，长久以来，很多建筑工程设计技术人员都是秉着小震不塌，大震能修的原则来进行其结构设计的，但是由于受到来自己各个方面的影响，该方面的工作仍然存在着一些问题。 1.建筑结构隔震减震介绍 建筑物内部的阻尼大小有利于地震能量消耗。而减震措施恰好利用这一点，借助建筑阻尼增加吸取地震能量，以此来维护主体结构，降低震害。隔震技术被广泛应用到高层建筑中，特别是汶川地震后涌现出较多的隔震建筑。因隔震设计选取的材料和以往设计存在差异，和传统抗震设计对比，当前的隔震设计，特别是高层隔震设计具有一定难度。隔震措施存在时间限制，不仅能应用到新建结构，而且在建筑物建成后可通过阻尼增加来实现减震。从适用部位层面而言，减震措施较为广泛，无论是上部结构，还是隔震夹层均适用。而消能减震技术利用消能减震装置配设来提高结构阻尼比，进而防控结构变形问题，借助附加装置来吸取地震能量，实现主体结构的全面防护，让主体结构遭受地震灾害时不会出现严重破坏。依照数据统计可知，消能减震结构能够显著增强抗震性能。另外，抗震构造还能够依据未采用消能减震之前的结构来降低。 2.建筑结构中减震措施 减震措施主要是借助建筑物意外的部件来增加建筑物的阻尼，消耗地震传递给建筑物结构的能量，避免建筑物因地震而受到损害。消能部件的布置需经分析确定。设在结构的两个主轴方向，可使两方向均有附加阻尼和刚度；设置于结构变形较大部位，可更好发挥消耗地震能量的作用。 减震措施不仅可用于新建结构的减震设计，对建筑物的基础部分采用特殊处理之外，还可以借助消能减震装置或者元件削弱地震对建筑物的作用力，保护人们的生命财产安全；也可用于现结构的抗震加固，在对建筑物的地基或基础进行隔震设计时，我们一定要在建筑物没有动工以前按照隔震设计的措施，完成相应的工作。最迟也是在建筑物的施工过程当中，在建筑物的关键部位设置特殊的隔震装置。然而，建筑物建成以后，如果想对其进行抗震加固，就要采用增加阻尼的办法，在建筑物的结构上重新添加消能减震装置。从适用的部位来说，也是很广泛的，它不仅可以应用于建筑物的上部结构，也可用于建筑物的隔震夹层。消能减振技术是用特别设置的机构和元件将地震动的能量加以吸收耗散，以保护主体结构的安全。当消能减震结构的抗震性能明显提高时，主体结构的抗震构造要求可适当降低。降低程度可根据消能减震结构地震影响系数与不设置消能减震装置结构的地震影响系数之比确定，最大降低程度应控制在1度以内。 3.建筑结构的主要隔震措施 3.1选用特殊隔震地基材料。建筑物基础隔震，借助特殊材料对建筑物的地基进行处理，对地震时的地震波进行削减，进而将地震对建筑物的损害降低。在以往的建筑设计中，有直接选用砂子或粘土制作垫层的，也有将砂子和粘土交替铺在建筑物的基础部分作为垫层的。为了降低地震对建筑物的损害作用，从前还有人以糯米为原材料，制成垫层在建筑物的基础部分使用。随着当今社会和科技的飞速发展，人们研究出了一种以沥青为原料的更好的隔震层材料。 3.2基础隔震。基础隔震指从建筑基础部分减小地震波，使地震波不能向上部结构传递，对地震造成的损害产生一定控制。对于在基础和上部结构布设隔震装置的情况，相较于高层建筑来说，外形规则匀称的底层建筑的隔震效果更好，这是由于高层建筑结构布设隔震装置或许会使自振周期得到增加，进而使隔震效果得到了降低。现如今基础隔震既全面进步，不断完善，发展形态也呈现多样化。 3.3层间隔震。层间隔震包括隔震支座和质量两部分，它面向原结构装设耗能减震装置。一般选择橡胶作为隔震装置内部的支座材料，通过改建结构夹层就可以实现减震作用。通常情况下遇到地震都是隔震和减震对部分地震能量进行吸收，使地震产生的不良影响得到降低，使地震的损害作用减小。抗震技术为主，隔震技术为辅，这就构成了层间隔震。不过，层间隔震的减震效果要比基础隔震技术效果低约20%。此措施应用空间比较广，除了能够在新建建筑物上应用，还可以对已有建筑物进行巩固优化。 4.减震隔震构造的维护及保养措施 为了保证在建筑工事完成后进行的验收以及日常管理和维修、震后修复工作过程中能够对隔震支座的性能提供相对较为直观且及时的依据，例如在发生地震或者建筑经过长期的运营之后，要定期的检测隔震支座在使用过程中是否存在损坏或者不可恢复的变形、隔震沟是否被其他填充物所堵塞、减震隔震层上部结构是否存在有限制其在地震中发生水平位移的障碍物等，要建立相关的制度以及详细的检查和维护计划，要时刻关注高层建筑结构中减震隔震层的工作状态和稳定性。在减震隔震结构楼层的楼梯间、电梯间以及竖向隔离缝等构造附近或者建筑物的出入口都要设置有相应的隔震警示标志，提醒业主和其他人员对高层建筑减震隔震构建以及隔震构造的监督和维护，要明确提示在减震隔震构造工作的过程中业主和其他人员均不得填充、堆放杂物或者其他会对隔震层结构工作造成影响的行为，也不可在其上部放置任何会影响隔震层在地震中发生水平位移的构造物。 5.总结 工程设计人员需重视隔震减震问题，做好隔震减震设计工作，选用适宜的隔震装置，所用消能构件自身的参数应通过特定试验来明
对建筑物的抗震之隔震设计分析
对建筑物的抗震之隔震设计分析 摘要:地震是具有随机性、有难于把握的复杂性以及不确定性，要想准确的掌握和预测地震的特性和参数，科学界目前尚无法做到。而在建筑物的抗震结构设计设计方面，未能充分考虑到结构空间的空间作用、材料实效以及阻尼变化等因素，因此也存在着不准确性。综上所述，结构的抗震设计应该立足于工程抗震的基本理论与长期的抗震经验的总结，在这里我仅提出隔震设计。 关键词：结构设计;隔震设计 abstract: the earthquake is random, it is difficult to grasp the complexity and uncertainty, in order to accurately grasp and predict the earthquake characteristics and parameters, the scientific community is still unable to do. in summary, seismic design should be based on the basic theory of earthquake engineering and seismic experience, here i only present the isolation design. key words: structural design; seismic isolation design 中图分类号：tu973+.31 文献标识码：a文章编号： 引言 传统的结构抗震设计是依靠增强结构本身的抗震性能（例如强度、刚度、延性）即通过结构本身来储存和消耗地震能量来抵抗地震的作用，这也就是说传统的抗震设计是被动的、消极的抗震设计。隔震设计是建筑设计为减轻地震灾害而采用的设计新技术，实践证
高层建筑结构设计中的隔震减震措施研究
高层建筑结构设计中的隔震减震措施研究 发表时间：2018-05-22T10:40:38.177Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：陈帆 [导读] 摘要：作为一种破坏性较大的地质自然灾害，地震给人们带来的危害是无法估量的。 湖州市城市规划设计研究院浙江湖州 313000 摘要：作为一种破坏性较大的地质自然灾害，地震给人们带来的危害是无法估量的。当前建筑物群越来越多，建筑物结构的隔震减震设计显得非常重要。当前，建筑结构的设计中，借助各种结构来加强隔震减震效果，通过内部结构对地震中产生的巨大能量进行吸收，以此起到相应的减震作用。而本文主要针对于此进行方法论的研究，从而能够对高层建筑的隔震减震工作起到积极的促进作用。 关键词：高层建筑结构；隔震；减震；措施 前言 近年来，随着四川汶川地震、青海玉树地震等给人们带来的巨大损失的过程中，人们对地震的防范意识越来越强。尤其是在高层建筑结构的设计中，越来越重视隔震减震措施的制定，因此，本文针对于此，分析了高层建筑结构设计中隔震减震的措施与维护保养工作，希望能够对我国的地震安全工作提供积极的帮助。 1高层建筑结构设计中的隔震措施 对于隔震结构构造来说，主要有隔震制作布设、上下结构与隔震制作的衔接以及隔震层梁柱的强化和防火措施等。此外，防震缝与水平隔离风布设。高层建筑结构中，以上的结构构造的性能优良具有重要意义。通常情况下，在使用过程中，需要加强对其进行日常维护，使其能够在任何条件下都能积极发挥自身的作用。另外，一些建筑物选择隔震技术需要对管理职责进行积极明确，这就需要相关设计人员对此进行清楚说明，对建筑管理工作人员进行科学引导，才能引起对高层隔震结构的重视。具体来说，如果发生地震，隔震结构会发生明显的水平位移。要想保证隔震层在遇到地震灾害过程中发挥自身的变形能力，那么在设计时，需要在上部结构四周布设合适的竖向隔离缝。通常情况下，将缝宽保持在500mm左右。而对于上部与下部结构来说，应该布设相贯穿的水平缝，并且缝高可以保持在20mm。与此同时，还要借助柔性材料对其进行填充。而电梯井侧壁需要选取下挂的形式，而且井道外皮通到地下室柱，以及填充墙等，净距离需要大于500mm。此外，柔性连接还要应用于隔震层内部道德排水管道与弱电电缆等，或者可以采用其他措施来实现隔震层在地震中能够保持水平位移标准。 2高层建筑结构设计中的减震措施 在高层建筑物的结构中，建筑物场地的种类对隔震技术的使用具有一定的影响。从当前的现状来看，硬土场地对于构造隔震房屋比较合适，而弱土场地会对隔震房屋的构造造成不良影响。主要是弱土场地会对地震波内部的高频分量产生过滤作用，从而会使结构周期得以延长，使地震效应得以增强。因此，在对隔震技术的选择之前，应该对建筑长期做全面调查，通过仔细分析再进行施工。此外，还要加强隔震减震研究与现实工程在地震中的检测工作。由于当前很多高层建筑工程的隔震减震工作都存在于设计阶段，缺乏实用性。因此，加强在地震中的检测工作是非常重要的，保证假设与实验数据的真实性，才能使隔震减震工作积极发挥真实的作用。 2.1基础隔震结构 所谓基础隔震，主要是建筑基础部分地震波的减小，从而不能传递到上部结构，使其能够对地震所产生的损坏进行合理控制。通常情况下，基础和上部结构进行隔震装置的布设，与高层建筑相比，外形规则、匀称的底层建筑的隔震效果较强，而造成这一问题出现的原因主要是高层建筑结构进行隔震装置的布设，会造成自振周期的增加，从而削弱隔震效果。目前，基础隔震在不断地发展，而且发展形态呈现出多样化的特点，基础隔震也在不断地完善。 2.2隔震地基材料 对于不同的建筑物来说，地基材料也存在着一定的差异，而这主要是受到地震波反应的影响。而针对这类问题，应该通过借助特殊材料的作用，对建筑物地基进行科学处理，从而使地震波削弱，以此来减小震感。对于过去的建筑物来说，通常是借助黏土和沙子来实现基础部分的垫层，此外就是采用糯米垫层的形式来探索抗震。通过实验研究结果表明该，沥青这一新型材料对隔震层的设置具有显著效果。 2.3悬挂隔震 所谓悬挂隔震，其原理主要是对地面地震波向建筑主体结构传送的阻隔，从而防止主体结构受到破坏。而对于这样的结构来说，大部分的质量都附在地面上，如果发生地震，结构上层分离，就会造成无惯性力出现，从而实现隔震的目的。而这一原理可以在大型钢结构中应用，而且还可以分成主框架与子结构。当进行悬挂子结构过程中，主框架结构与子结构则会分离。直到地震波移动到悬挂部位，地震能量则会明显减少，这就会对地震的传递起到全面控制的作用，以此减少地震带来的损害。我国香港在上个世纪八十年代改建的汇丰银行总部，就应用了悬挂结构体系，地上43层，出地面175m。这个工程正对商业中心以及皇后广场，设计方案不能隔绝人流，而且有大空间的要求，经过对比多个方案，应用了悬挂结构体系。其中包括钢稳定结构与东西的悬吊桁架和南北的交叉斜撑，形成五个独立子结构，楼板在结构的东立面内收。 2.4层间隔震装置 所谓层间隔震装置，是一种面向原结构装设的耗能减震装置，主要有质量与隔震支座两部分。一旦发生地震，通常借助隔震与减震来对地震能量进行吸收，以此使地震损害得以降低，减少地震造成的不良影响。抗震技术为辅，隔震技术为主，这便是层间隔震。但是，层间隔震的现实效果与基础隔震技术效果相比较弱，大概低至20%左右。对于这一技术来说，应用空间较大，不仅能够在新建筑物中得以应用，还能对既有建筑物起到巩固强化作用。而作为隔震装置来说，其内部制作材料一般情况下可以选择橡胶材料，借助结构夹层道德改建形式，能够起到减震效果。 3隔震减震构造的维护与保养 对于高层建筑物构造的隔震减震来说，离不开自身的维护与保养工作，从而才能起到相应的效果。因此，可以构建详尽的维护与检修计划，制定科学的制度措施，实时关注高层建筑结构中隔震、减震的工作现状，保证其稳定性，这能够为以后的日常管理与维修，以及建设后的验收、震后修复工作提供相应的依据，同时对隔震支座性能也能提供合理的保证。比如，建筑物经过长期的使用，或者发生地震后的建筑物，应该对其使用情况进行科学检测。如，减震隔震层上部结构对地震出现水平位移造成阻碍，是否存在障碍物，隔震沟是否被其他填充物堵塞，隔震支座在使用时是否出现变形损坏问题，对这些现状进行有效检测，能够起到相应的维护保养效果。另外，在建筑物的
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： (9) 七、基础设计： (9) 1、计算模型： (10) 八、抗风设计： (10) 九、采取的加强和改进措施： (10)
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
浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施 潘克君
浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施潘克君 摘要：地震灾害已经成为当前对于人类生活造成破坏严重性最大的一种地质类 自然灾害，随着建筑行业的不断发展和进步，很多高层建筑拔地而起，对于当代 建筑结构设计中的隔震减震措施也需要提供相应的重视，目前已经逐步通过了各 种结构来增强建筑的隔震减震效果，隔震减震结构是一种能够通过建筑物内部相 关结构吸收地震过程中所产生巨大能量的构造物。 关键词：高层建筑；结构设计；隔震减震 1 抗震技术在高层建筑结构设计中的应用的必要性 我国是世界上地震频发的国家，每年，地震对我国经济造成的损害数以亿计，地震的存在严重威胁到人们的生命安全和财产安全，其破坏的巨大性和不可预测 性给我国的许多建筑物和构筑物造成了巨大的破坏。在国家抗震规范中明确规定：“小震不坏，中震可修，大震不倒”，对于小的地震，要求是在地震中建筑物和构 筑物的不发生破坏，不影响主体结构的受力；对于中型的地震，要求建筑物和构 筑物在地震后能够通过修理可继续使用；对于大型地震，要求建筑物和构筑物在 地震中不倒塌。随着我国在实际工程项目中的不断探索和实践，我国对于抗震已 经积累了丰富的经验，使得在地震中由于建筑物和构筑物的损害造成的人员伤亡 不断减少，对房屋的影响和造成的经济损失也不断减少。尽管我们在控制人员伤 亡方面和控制经济损失上面取得了长足的进展，也反映了我国对于人们的住房结 构设计以生活安全为主要目标的原则，但是由于地震的破坏力和不可预见性，在 地震中还是有许多建筑物和构筑物发生了破坏，使得其不能够再继续使用，造成 了较大的经济损失。在此背景下，进一步优化建筑物的抗震设计，避免人员伤亡 和保护房屋建筑已成为亟待解决的问题，同时也是建筑设计单位必须考虑的问题。房屋结构作为住宅建设中最关键的部分，合理的设计可以保证房屋的安全系数， 从而提高整个工程的质量。大多数房屋在设计时遵循“经济、实用、安全”的原则，还要以抗震设计原则为依据，结合瞬变地震本身的特点和不确定性，确保安全和 设计思路，以应对自然灾害。 2建筑结构隔震减震介绍 建筑物内部的阻尼大小有利于地震能量消耗。而减震措施恰好利用这一点， 借助建筑阻尼增加吸取地震能量，以此来维护主体结构，降低震害。隔震技术被 广泛应用到高层建筑中，特别是汶川地震后涌现出较多的隔震建筑。因隔震设计 选取的材料和以往设计存在差异，和传统抗震设计对比，当前的隔震设计，特别 是高层隔震设计具有一定难度。隔震措施存在时间限制，不仅能应用到新建结构，而且在建筑物建成后可通过阻尼增加来实现减震。从适用部位层面而言，减震措 施较为广泛，无论是上部结构，还是隔震夹层均适用。而消能减震技术利用消能 减震装置配设来提高结构阻尼比，进而防控结构变形问题，借助附加装置来吸取 地震能量，实现主体结构的全面防护，让主体结构遭受地震灾害时不会出现严重 破坏。依照数据统计可知，消能减震结构能够显著增强抗震性能。另外，抗震构 造还能够依据未采用消能减震之前的结构来降低。 3 隔震措施 3.1 隔震构造措施 隔震结构在地震时会发生较大的水平位移，为保证隔震层在罕遇地震下具有 发生较大变形的能力，设计时在上部结构的周边设置竖向隔离缝，缝宽取为
隔震结构设计实例
隔震结构工程设计 1工程概况 某商业办公楼，地上6层，首层5.1m,其余层高度皆为3.6m，总高24.6m，隔震支座设置于基础顶部。上部结构为钢框架结构，楼盖为普通梁板体系，基础采用独立基础。丙类建筑，设防烈度7度，设计基本加速度0.15g，场地类别Ⅱ类，地震分组第一组，不考虑近场影响。 表1.1 上部结构重量及侧移刚度 侧移刚度KN/m815796796796796796 2 初步设计 2.1是否采用隔震方案 (1)不隔震时，该建筑物的基本周期为0.45s，小于1.0s。 (2)该建筑物总高度为24.6m，层数6层，符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。 (3)建筑场地为Ⅱ类场地，无液化。 (4)风荷载和其他非地震作用的水平荷载未超过结构总重力的10%。 以上几条均满足规范中关于建筑物采用隔震方案的规定。 2.2确定隔震层的位置 隔震层设在基础顶部，橡胶隔震支座设置在受力较大的位置，其规格、数量和分布根据竖向承载力、侧向刚度和阻尼的要求通过计算确定。隔震层在罕遇地震下应保持稳定，不宜出现不可恢复的变形。隔震层橡胶支座在罕遇地震作用下，不宜出现拉应力。 2.3隔震层上部重力设计 上部总重力为如表1.1所示。 3 隔震支座的选型和布置 确定目标水平向减震系数为0.50，进行上部结构的设计，并计算出每个支座上的轴向力。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1.1所示，即各柱底部分别安置橡胶支座）。
隔震支座布置图1.1 图确定轴向力3.1． ?GF?=19261kN 竖向地震作用vevk kNN84679?竖向地震作用??活载） ?1.31?.2?(恒载?0.5柱底轴力设计kNN2057.92?中柱柱底轴力 中kNN1884.86?边柱柱底轴力边．2确定隔震支座类型及数目3，共20个。中柱支座：LRB600型，竖向承载力2673KN ，共20个。边柱支座：LRB600型，竖向 承载力2673KN 其支座型号及参数如表3.1。 表3.1 隔震支座参数 ?水平向减震系数的计算4 的水平刚度和等效粘滞阻尼比。多遇地震时，采用隔震支座剪切变形为50% 由式 ?kNmmKK/?83.68092??40?2.jh由式 ?K?292092?0..40?2jj?2920?.??。eg K83.68h由式G??1.27S?5T?5?0.T?24?2.0s。g1Kg h??.050eg??1??0.57 2?7.06?10.eg??050.eg??0.9??0.78?5?.50eg由式 ?0.9???0.37?)0(T/T).5?2T(/T gg210即水平向减震系数满足预期效果。
高层建筑结构设计中的隔震减震措施应用研究
高层建筑结构设计中的隔震减震措施应用研究 发表时间：2019-08-28T13:51:11.530Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：赵中维[导读] 摘要：现如今随着我国经济快速的发展，从而促进我国建筑行业不断的进步，然而在建筑行业之中，其高层建筑已经是得到了不断的发展，但是高层建筑抗震设计中隔震减震的措施依然是需要引起人们足够的重视。 云浮市安美达房地产开发有限公司广东云浮 527300 摘要：现如今随着我国经济快速的发展，从而促进我国建筑行业不断的进步，然而在建筑行业之中，其高层建筑已经是得到了不断的发展，但是高层建筑抗震设计中隔震减震的措施依然是需要引起人们足够的重视。所以本文首先分析高层建筑结构在设计过程中存在的隔震减震问题，其次探究有效的解决措施，并且在此基础之上提出下文内容，希望能够给予同行业工作人员提供出相应的参考价值，只有这样才能加强建筑结构设计过程中的水平，促进建筑企业的发展，为人们的安全提供相应保障。 关键词：高层建筑；结构设计；隔震减震 一、隔震减震结构的相关信息 隔震减震结构中主要囊括了隔震底座的设计和布置、隔震支座和建筑上下部结构的连接、隔震层的柱梁板以及相关的防火措施、隔震措施。在高层建筑工程结构设计中，除了以上结构的施工设计需要考虑之外，还要注意防震缝和水平隔离缝的设置和维修，楼梯、电梯以及挡土墙和坡道等隔震层的设置，还有建筑物结构内部配管和配线等设备的构造和设计，也是高层建筑结构设计工作中必不可少的一部分，这些结构的设计和设定都会直接对建筑物在日后投入运营之后的抗震能力起到至关重要的作用。高层建筑内部不同的隔震减震结构也应该有不同的保护和维修方案，在日常的使用过程中，要有一项针对性较强的维护管理措施，要保证隔震层不管在任何时候都能够正常发挥其所拥有的功能，尤其是高层建筑，采用隔震技术的住宅一定要明确了解其对于隔震层装置和设备维护管理的责任，结构设计者有必要对其进行说明，并给予建筑管理工作者一定的指导和帮助，以此来让建筑管理工作者认识到建筑减震隔震层正常工作的重要性和建筑结构内部隔震结构的特殊性。 二、建筑隔震结构设计 1.建筑隔震体系组成 隔震系统主要由隔震支座、阻尼器、抗风装置、限位装置等。隔震系统一般需具备以下三项基本功能：可以依据支撑上部结构的竖向承载能力以及水平方向耗能进行隔震，另外还具有震后自复位能力。隔震系统主要设置在基础和上部结构衔接的部位，所以也被称为隔震层，建筑隔震主要通过上部结构、隔震层以及下部结构三部分组成。隔震房屋一般会选用叠层橡胶支座进行初步减震，通过利用橡胶支座水平、竖向的刚度和承载力、阻尼比进行减震。我们常用的叠层橡胶支座抗拉屈服强度较低，抗震设计时应尽量避免其受拉，宜通过控制建筑物高宽比来控制结构整体倾覆力矩，防止支座压屈破坏或拉应力超过1Mpa。 2.隔震结构设计方法 隔震设计前要对建筑物的结构形式、荷载等进行分析，在控制成本的基础上确保能够做好目标减震。预估隔震结构所能达到的水平方向的减震系数以及隔震层在地震下的最大移位以确认隔震支座的规格、数量和布置的方式。隔震结构通常采用分部设计法，即将整个隔震结构分为上部结构、隔震层和下部结构及基础，分别进行设计。上部结构计算仍采用传统结构多遇地震下的振型分解反应谱法，水平地震作用下的地震加速度和地震影响系数最大值采用隔震以后的折算值，竖向地震作用不降低；隔震层除满足正常使用状况下竖向承载力要求外，还应满足罕遇地震下的压应力、拉应力以及隔震支座的位移，隔震层与上下部结构的连接构件应进行罕遇地震下强度验算；下部结构应进行设防地震的抗震承载力验算，并按罕遇地震进行抗剪承载力验算；地基基础的抗震验算不考虑隔震产生的减震效应，按本地区抗震设防烈度设计。 3.隔震结构的计算分析 隔震结构计算分析就是要建立隔震和非隔震两种计算模型，模型要按照国际抗震规范要求进行取值，可以参考各地区的地震波，将地震中影响系数最大和峰值加速都录入到防地震数据中，在两种模型都采用相同地震波的情况下，分别利用时程分析法进行剪力包络值计算。对于多层建筑，隔震与非隔震结构层间的剪力最大比值就是水平向的减震系数β。隔震之后的水平地震影响系数最大值αmax1=βαmax/ψ，其中αmax是非隔震的地震影响系数中最大值，ψ为调整系数，常取值为0.8。隔离后的结构设计最小水平地震烈度不得低于6度。例如某一已完成的工程抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速值为0.2g，通过隔震后结构水平地震作用得出，实际的设防烈度为7度，基础地震加速值为0.1g。 4.减震措施 建筑物场地的实际种类一般影响着隔震技术使用，当下的工程实践活动表明，硬土场地比较适合应用构造隔震房屋，在弱土场地构造隔震房屋相反可能会增加地震损害，这主要因为弱土场地通常会过滤地震波内部的高频分量，以此来延长结构周期，增强地震效应。由此可知，选择消能隔震技术之前需全面调查建筑场地，仔细分析。 三、结束语 在当前的高层建筑结构设计工作中，减震隔震措施的采用是防止地震对建筑以及生命财产造成威胁的重要保障，在此，本文主要针对减震隔震结构的设计进行了简单的说明和叙述，希望能对今后高层建筑工程结构设计中关于减震隔震措施的研究和采用提供一些文本上的帮助和思考。 参考文献： [1]切实加强隔震工程的技术管理[J].袁旭东，鲁风勇. 江苏建筑.2018（06） [2]实用隔震构造设计[J].鲁风勇，刘劲松，吉玲. 江苏建筑.2018（01） [3]隔震层位置对隔震结构地震响应影响分析[J].李元吉. 低温建筑技术.2018（05） [4]减震及隔震层在现代建筑中的应用[J].丁利勇. 低碳世界.2016（16）
高层建筑结构设计中的隔震减震措施 王力
高层建筑结构设计中的隔震减震措施王力 发表时间：2019-08-06T10:12:51.890Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年8期作者：王力[导读] 在设计方面使用了很多措施进行抗震工作，但是，由于各种因素的影响，这方面的工作还是会存在一定的问题。 济南中建建筑设计院有限公司山东省济南市 250000 摘要：地震灾害已经成为当前对于人类生活造成破坏严重性最大的一种地质类自然灾害，随着建筑行业的不断发展和进步，很多高层建筑拔地而起，对于当代建筑结构设计中的隔震减震措施也需要提供相应的重视，目前已经逐步通过了各种结构来增强建筑的隔震减震效果，隔震减震结构是一种能够通过建筑物内部相关结构吸收地震过程中所产生巨大能量的构造物。 关键词：高层建筑；结构设计；隔震减震措施 在建筑结构设计中，能否充分地考虑到抗震问题，并且使用有效的措施达到抗震的目的，对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响，长期以来，建筑设计人员在设计建筑的时候，都是坚持小震不塌，大震能修的原则，在设计方面使用了很多措施进行抗震工作，但是，由于各种因素的影响，这方面的工作还是会存在一定的问题。 1.建筑结构隔震减震介绍建筑物内部的阻尼大小有利于地震能量消耗。而减震措施恰好利用这一点，借助建筑阻尼增加吸取地震能量，以此来维护主体结构，降低震害。隔震技术被广泛应用到高层建筑中，特别是汶川地震后涌现出较多的隔震建筑。因隔震设计选取的材料和以往设计存在差异，和传统抗震设计对比，当前的隔震设计，特别是高层隔震设计具有一定难度。隔震措施存在时间限制，不仅能应用到新建结构，而且在建筑物建成后可通过阻尼增加来实现减震。从适用部位层面而言，减震措施较为广泛，无论是上部结构，还是隔震夹层均适用。而消能减震技术利用消能减震装置配设来提高结构阻尼比，进而防控结构变形问题，借助附加装置来吸取地震能量，实现主体结构的全面防护，让主体结构遭受地震灾害时不会出现严重破坏。依照数据统计可知，消能减震结构能够显著增强抗震性能。另外，抗震构造还能够依据未采用消能减震之前的结构来降低。 2.高层建筑结构设计中隔震减震存在的问题2.1隔震减震支座会受到抗震墙的影响在隔震减震墙的设置上要尽量做到分散，而且不能在高层建筑的周围进行布置，这样会加大抗震墙在地震时所承受的倾覆力，对支座拉力也会造成一定的影响。在受力比较大的位置应该设置抗震减震支座，各支座的间距最好不要太大，各支座之间的距离一旦小于2.0m,那么各个隔震减震支座之间的直径也会发生变化，建筑结构也会处于一种超负荷的状态，尤其是高层建筑。在这种情况下，隔震减震支座会有一种拉应力产生，严重影响高层建筑的隔震减震效果，也相应减小了建筑物的水平变形能力。 2.2高层建筑结构设计中建筑物走向对抗震的影响地震是非常常见的一种自然灾害，它的发生是由地壳运动引起。因此，在高层建筑结构设计的过程中一定要对地质结构进行分析，在地震发生时震向极大程度地影响着房屋的倒塌。所谓的震向就是地震中房屋的震动方向，高层建筑在选址时一定要结合当地地质状况以及震向，让建筑物的走向与震向相互垂直，尽量避免建筑物与震向平行。因为建筑物的走向一旦与震向平行，增加了倒塌的风险，但是与震向垂直的建筑物倒塌的概率相对小很多。通过对以往发生的重大地震灾害的研究发现，高层建筑在选址时如果与震向平行，在发生地震时建筑物会随着地震波出现大幅度的震动。 3.隔震措施 3.1选用特殊隔震地基材料建筑物基础隔震 ,借助特殊材料对建筑物的地基进行处理,对地震时的地震波进行削减,进而将地震对建筑物的损害降低。在以往的建筑设计中，有直接选用砂子或粘土制作垫层的,也有将砂子和粘土交替铺在建筑物的基础部分作为垫层的。为了降低地震对建筑物的损害作用，从前还有人以糯米为原材料，制成垫层在建筑物的基础部分使用。随着当今社会和科技的飞速发展, 人们研究出了一种以沥青为原料的更好的隔震层材料。3.2悬挂隔震 悬挂隔震原理为阻隔地面地震波传送到建筑主体结构，以免主体结构被损坏。这一结构中的大多数质量基本均附着在地面上，一旦地震到来，结构上层分离使得无惯性力出现，以此来达到大大隔震目的。主要应用在大型钢结构和钢结构中，又可细分成主框架与子结构。当悬挂子结构时，则主框架结构和子结构随即分离。待地震波移动至悬挂部位时，则地震能量显著减少，全面控制了地震的进一步传递，降低了地震损害。 3.3层间隔震装置层间隔震是面向原结构装设耗能减震装置，包含质量与隔震支座这两部分。当地震来临时，一般由隔震与减震来吸收相应的地震能量，降低地震损害，减小地震所产生的不良影响。抗震技术辅以隔震技术便是层间隔震。然而，层间隔震的实际减震效果低于基础隔震技术效果，大约低至 20% 左右。该技术具有较大的应用空间，除可应用在新建建筑物，还能巩固强化既有建筑物。隔震装置内部的支座材料通常可选择橡胶，利用结构夹层改建便可达到减震效果。 4.减震措施 4.1谨慎设计建筑物走向地壳运动时产生地震的原因，地质结构对地震的意义十分重大。房屋在发生地震后的震动方向即为震向，它与房屋例塌的关系非常紧密。通过对玉树地震及四川汶川地震的分析不难得出，垂直于震向的建筑物不易倒塌，而较高的倒塌率出现在平行于震向的建筑物中。有研究证明，发生地震时建筑物平行于震向更容易倒塌的原因是，其随地震波运动的幅度比较大。所以，在为建筑物选址的时候，要基于建筑物所在地的地质条件，对震向进行分析，尽可能防止建筑物走向和震向平行，最好使二者垂直。 4.2无粘结支撑体系
建筑结构设计规范和设计方法
建筑结构设计规范和设计方法 建筑结构设计规范和设计方法 摘要：本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题，并提出了针对这些问题的防治方法，供大家参考借鉴。 关键词：建筑结构设计存在问题 建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作，直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中，常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错，这些差错的产生，有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视，盲目参照或套用其他的设计的结果；有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解；还有的是由于设计者的力学概念模糊，不能建立正确的计算模式，对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验，为了避免或减少类似的情况发生，确保建筑设计质量能上一个台阶，应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进： 1 剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架--剪 力墙结构，上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼，底层为商店，餐厅、邮局等空间房屋，上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积，将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上，各层设计有挑梁，但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝，该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。 原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行 计算。但实际结构中，悬挑梁上部墙体均为整体砌筑，且下部墙体均兼上层挑梁的底摸，这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因，解决的办法要么改变计算简图及受力路线，要么注意施工顺序和施工工序。
浅谈建筑隔震设计流程及要点
浅谈建筑隔震设计流程及要点 发表时间：2018-11-14T09:02:30.700Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第16期作者：陆亮[导读] 本文根据笔者工作经验，对建筑隔震设计的流程以及注意要点进行阐述。1同济大学结构工程与防灾研究所，上海 200092 2江苏正宏城建设计研究院有限公司，江苏宿迁 223800 摘要：建筑隔震设计是个系统的全面的工作，需要扎实的理论知识、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员，不仅要掌握隔震设计的流程及要点，保证结构设计的安全，还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者工作经验，对建筑隔震设计的流程以及注意要点进行阐述。 关键词：隔震设计；流程；要点 一、建筑隔震设计流程 隔震技术已经系统化、实用化，包括摩擦滑移系统、叠层橡胶支座系统和摩擦摆系统，其中工程界最常用的是叠层橡胶支座隔震系统。目前常用的橡胶隔震支座主要有：普通叠层橡胶隔震支座、铅芯叠层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座。 隔震结构建筑的减震原理隔震，即隔离地震。隔震结构是指在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层以隔离地震能量结构。在房屋底部设置由隔震支座和阻尼器等部件组成高度很低的柔性底层，称为隔震层，使基础和上部结构断开，以延长整个体系的自振周期、增大阻尼，减少输入上部结构的地震能量，达到预期防震要求。 建筑隔震设计的主要流程如下：1确定隔震层位置；2明确减震目标和设防标准；3基础隔震方案选择，上部结构布置及初步计算；4根据上部计算的支座反力进行隔震层结构布置；5上部结构带隔震层结构计算分析，并按照基本地震计算确定减震系数；6根据减震系数确定减震之后的地震影响系数最大值，然后进行减震结构上部设计；7隔震层及隔震支座验算（支座在重力荷载代表值下最大压应力，罕遇地震下支座拉应力，支座水平位移验算，偏心率验算，屈重比验算等）8下部承结构设计（下部支承结构按照中震进行正截面设计，按照罕遇地震进行斜截面设计）；9基础设计及地基处理（基础按照正常结构进行设计）；10明确隔震支座连接安装设计要求；11撰写基础隔震设计分析报告（供专项审查）。 二、建筑隔震设计要点 在隔震建筑设计时，主要需考虑预设地振动周期、烈度、最大位移量和建造物重量等参数．隔震器和阻尼器的合理利用，将降低1～2级地震烈度。与以往的建筑结构抗震设计，采用隔震技术的建筑物具有以下优点：提高地震时结构的安全性；设计自由度增大；防止内部物品的振动移动和翻到；防止非结构构件的破坏；抑制振动的不适感；可以保证机械器具的使用功能。为达到明显减震效果，通常设计的基础隔震系统需具备以下四种特性：(1)承载特性：具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量；(2)隔震特性：具有足够的水平初始刚度，在风载和小震作用下，体系能保持在弹性范围内，满足正常使用的要求，而中强地震时，其水平刚度较小，结构为柔性隔震结构体系；(3)复位特性：地震后，上部结构能回复到初始状态，满足正常的使用要求。(4)耗能特性：隔震系统本身具有较大的阻尼，地震时能耗散足够的能量，从而降低上部结构所吸收的地震能量。 我国目前使用最普遍的是铅芯叠层橡胶支座，普通叠层橡胶支座亦有少量应用。由于天然橡胶本身不具有耗能能力，天然橡胶支座阻尼比很小，使用时，常需与其他阻尼器结合使用。铅能与普通板式橡胶支座很好地结合，并且铅具有较低的屈服剪切强度（10MPa)和足够高的初始剪切强度（约130MPa)，其恢复力特性接近刚塑性，因而在隔震支座中加入铅芯除了能起到阻尼作用以外，还可以防止建筑物在强风或微小地震作用时晃动。 隔震分析过程中要注意以下要点：（1）隔震结构方案的选择隔震主要用于高烈度地区或使用功能有特别要求的建筑以及符合以下各项要求的建筑：①不隔震时，结构基本周期小于1.0s的多层砌体房屋、钢筋混凝土框架房屋等。②体型基本规则，且抗震计算可采用底部剪力法的房屋。③建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，并应选用稳定性较好的基础类型。④风荷载和其他地震作用的水平荷载不宜超过结构的总重力的10%。隔震建筑方案的采用，应根据建筑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求，进行技术、经济可行性综合比较分析后确定。 （2）隔震层的设置隔震层宜设置在结构第一层以下的部位。当隔震层位于第一层及以上时，结构体系的特点与普通隔震结构可能有较大差异，隔震层以下的结构设计计算也更复杂，需作专门研究。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。 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的竖向受力构件的平面位置相对应。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橡胶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操作所需要的空间要求。⑥设置在隔震层的抗风装置宜对称，分散地布置在建筑物周边或周边附近。 （3）隔震结构的抗震计算目前的叠层橡胶隔震支座只具有隔离或耗散水平地震的功能，对竖向地震隔震效果不明显，为了反应隔震建筑隔震层以上结构水平地震反应减小这一情况，引入“水平向减震系数”。隔震结构的抗震计算要点如下： ①橡胶隔震支座平均压应力限值和拉应力规定：橡胶支座的压应力既是确保橡胶隔震支座在无地震时正常使用的重要指标，也是直接影响橡胶隔震支座在地震作用时其他各种力学性能的重要指标。它是设计或选用隔震支座的关键因素之一。在永久荷载和可变荷载作用下组合的竖向平均压应力设计值，不应超过建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）的规定，在罕遇地震作用下，不宜出现拉应力。 ②隔震结构的抗震计算可采用底部剪力法和时程分析法。 采用底部剪力法时，隔震层以上结构的水平地震作用，沿高度可采用矩形分布，确定水平地震作用的水平向减震系数按建筑抗震设计规范规定确定。采用时程分析法计算隔震和非隔震结构时，计算简图可采用剪切型结构模型，当上部结构体型复杂时，应计入扭转变形的影响。