9.2.1 砌體結構水平向減震系數和隔震層位移的計算:
砌體結構采用隔震設計時,上部結構的總水平地震作用可按《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010底部剪力法簡化計算,但應符合下列規(guī)定:
1 水平向減震系數,宜根據隔震后整個體系的基本周期,按下式確定:
β=1.2η2(Tgm/T1)γ (9.2.1-1)
式中 β——水平向減震系數;
η2——地震影響系數的阻尼調整系數,根據隔震層等效阻尼按《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010第5.1.5條確定;
γ——地震影響系數的曲線下降段衰減指數,根據隔震層等效阻尼按《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010第5.1.5條確定;
Tgm——砌體結構采用隔震方案時的設計特征周期,根據本地區(qū)所屬的設計特征周期分區(qū)按《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010第5.1.4條確定,但小于0.4s時應按0.4s采用;
T1——隔震后體系的基本周期,不應大于2.0s和5倍特征周期的較大值。
2 砌體結構隔震后體系的基本周期可按下式計算:
(9.2.1-2)
式中 T1——隔震體系的基本周期;
G——隔震層以上結構的重力荷載代表值;
Kh——隔震層的水平等效剛度;
g——重力加速度。
3 進行上述計算時,隔震層的水平剛度和等效粘滯阻尼比可按下列公式確定:
Kh=ΣKj (9.2.1-3)
ζeq=ΣKjζj/Kh (9.2.1-4)
式中 ζeq——隔震層等效粘滯阻尼比;
Kh——隔震層水平等效剛度;
ζj——j隔震支座由試驗確定的等效粘滯阻尼比,設置阻尼裝置時,應包括相應阻尼比;
Kj——j隔震支座(含阻尼器)由試驗確定的水平等效剛度。
注意:驗算設防烈度地震時,應取剪切變形為100%的等效剛度和等效粘滯阻尼比;驗算罕遇地震時,應采用剪切變形不小于250%時的等效剛度和等效粘滯阻尼比。
4 砌體結構隔震層在罕遇地震下的水平剪力可按下式計算:
Vc=λsα1(ζeq)G (9.2.1-5)
式中 Vc——隔震層在罕遇地震下的水平剪力。
α1(ζeq)——罕遇地震下的地震影響系數值,可根據隔震層參數,按《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010第5.1.5條的規(guī)定進行計算;
5 砌體結構隔震層質心處在罕遇地震下的水平位移可按下式計算:
ue=λsα1(ζeq)G/Kh (9.2.1-6)
式中 λs——近場系數:甲、乙類建筑距發(fā)震斷層5km以內取1.5;5~10km取不小于1.25;10km以遠取1.0;丙類建筑可取1.0;
Kh——罕遇地震下隔震層的水平等效剛度。
6 隔震支座的最大位移應考慮扭轉影響,按照下式計算:
ui=ηi·ue (9.2.1-7)
ηi——第i個隔震支座的扭轉影響系數,按本條第7款的規(guī)定計算。
7 當隔震支座的平面布置為矩形或接近于矩形,但上部結構的質心與隔震層剛度中心不重合時,隔震支座扭轉影響系數可按下列方法確定:
1)僅考慮單向地震作用的扭轉時,扭轉影響系數η可按下列公式估算:
η=1+12esi/(a2+b2) (9.2.1-8)
式中 e——上部結構質心與隔震層剛度中心在垂直于地震作用方向的偏心距;
si——第i個隔震支座與隔震層剛度中心在垂直于地震作用方向的距離;
a、b——隔震層平面的兩個邊長。
對邊支座,其η值不宜小于1.15;當隔震層和上部結構采取有效的抗扭措施后或扭轉周期小于平動周期的70%,η值可取1.15。
2)同時考慮雙向地震作用的扭轉時,扭轉影響系數η可仍按式(9.2.1-8)計算,但其中的偏心距值e應采用下列公式中的較大值替代:
(9.2.1-9)
(9.2.1-10)
式中 ex——y方向地震作用時的偏心距;
ey——x方向地震作用時的偏心距。
對邊支座,其扭轉影響系數η不宜小于1.2。
9.2.2 隔震層中隔震部件的設計要點:
1 隔震支座的豎向承載力驗算:
隔震支座在重力荷載代表值的豎向壓應力不應超過表9.2.2的規(guī)定。
表9.2.2 橡膠隔震支座壓應力限值

注:1 壓應力設計值應按永久荷載和可變荷載的組合計算;其中,樓面荷載應按現行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB 5009-2001(2006年版)的規(guī)定乘以折減系數;
2 結構傾覆驗算時應包括水平地震作用效應組合;對需進行豎向地震作用計算的結構,尚應包括豎向地震作用效應組合;
3 當橡膠支座的第二形狀系數(有效直徑與各橡膠層總厚度之比)小于5.0時應降低平均壓應力限值:小于5不小于4時降低20%,小于4不小于3時降低40%;
4 外徑小于300mm的橡膠支座,丙類建筑的壓應力限值為10MPa。
2 隔震支座罕遇地震下的驗算:
1)隔震層在罕遇地震下應保持穩(wěn)定,不宜出現不可恢復的變形。隔震層橡膠支座在罕遇地震作用下,不宜出現拉應力。當隔震支座不可避免處于受拉狀態(tài)時,其拉應力不應大于1MPa。
2)隔震支座對應于罕遇地震水平剪力的水平位移,應符合下列要求:
ui≤[ui] (9.2.2-1)
ui=ηiue (9.2.2-2)
式中 ui——罕遇地震作用下,第i個隔震支座考慮扭轉的水平位移;
[ui]——第i個隔震支座的水平位移限值;對橡膠隔震支座,不應超過該支座有效直徑的0.55倍和支座各橡膠總厚度3.0倍二者的較小值;
ue——罕遇地震下隔震層質心處或不考慮扭轉的水平位移;
ηi——第i個隔震支座的扭轉影響系數,應取考慮扭轉和不考慮扭轉時i支座計算位移的比值;當隔震層以上結構的質心與隔震層剛度中心在兩個主軸方向均無偏心時,邊支座的扭轉影響系數不應小于1.15。
9.2.3 隔震層以上結構的地震作用和抗震驗算要點:
1 隔震后水平地震作用計算的水平地震影響系數可按《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010第5.1.4、第5.1.5條確定。其中,水平地震影響系數最大值可按下式計算:
αmax1=βαmax/ψ (9.2.3-1)
式中 αmax1——隔震后的水平地震影響系數最大值;
αmax——非隔震的水平地震影響系數最大值,按《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010第5.1.4條采用;
β——水平減震系數;對于多層建筑,為按彈性計算所得的隔震與非隔震各層層間剪力的最大比值。對高層建筑結構,尚應計算隔震與非隔震各層傾覆力矩的最大比值,并與層間剪力的最大比值相比較,取二者的較大值;
ψ——調整系數;一般橡膠支座,取0.80;支座剪切性能偏差為S-A類,取0.85;隔震裝置帶有阻尼器時,相應減少0.05。
2 隔震層以上結構的總水平地震作用不得低于6度設防時非隔震結構的總水平地震作用;各樓層的水平地震剪力尚應符合《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010第5.2.5條對本地區(qū)設防烈度的最小地震剪力系數的規(guī)定。當考慮豎向地震作用時,其豎向地震作用標準值,8度(0.20g)、8度(0.30g)和9度時分別不應小于隔震層以上結構總重力荷載代表值的20%、30%和40%。尚應符合本章9.2.2條的規(guī)定。
3 對于砌體結構,水平地震作用沿高度可按重力荷載代表值分布。
(9.2.3-1)
式中 Fi——作用于第i層的水平地震作用標準值;
Gi、Gj——第i、j層的重力荷載代表值;
FEk——結構總水平地震作用標準值。
4 隔震房屋抗傾覆驗算應符合下列要求:
1)隔震房屋的高寬比超過《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010的相應規(guī)定時,應進行抗傾覆驗算。
2)隔震房屋抗傾覆驗算包括結構整體抗傾覆驗算和隔震支座承載力驗算。
3)進行結構整體抗傾覆驗算時,應按罕遇地震作用計算傾覆力矩,按上部結構重力荷載代表值計算抗傾覆力矩,并應滿足
1.2M0≤MR0 (9.2.3-3)
式中 M0——整體傾覆力矩;
MR0——整體抗傾覆力矩。
5 上部結構的截面抗震驗算應符合下列規(guī)定:
1)上部結構的截面抗震驗算,應按現行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010對非隔震結構的規(guī)定進行。其中的水平地震作用效應,可依據水平向減震系數確定。
2)砌體結構的隔震層頂部各縱、橫梁可按受均布荷載的單跨簡支或多跨連續(xù)托墻梁計算,均布荷載可按《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010第7.2.4、7.2.5條關于底部框架磚房的鋼筋混凝土托墻梁的規(guī)定取值;當按連續(xù)梁計算的正彎矩小于按單跨簡支梁計算的跨中彎矩的0.8倍時,應按0.8倍單跨簡支梁跨中彎矩取值。當計算出現負彎矩時,應進行雙向配筋。對托墻梁頂砌體應進行局部承壓驗算,并在構造上采取適當加強措施。
3)砌體結構計算托墻梁的地震組合內力時,應采用合適的計算簡圖。若考慮上部墻體與托墻梁的組合作用時,應計入地震時墻體開裂對組合作用的不利影響,可調整有關的彎矩系數、軸力系數等計算參數,作為簡化計算可按下列方法確定:當托墻梁上部各層墻體不開洞和跨中1/3范圍內僅開一個洞口的情況下,進行彎矩計算時,由重力荷載代表值產生的彎矩,四層以下全部計入組合,四層以上可以折減,取不小于四層的數值計入組合;進行剪力計算時,由重力荷載產生的剪力全部計入組合,不進行折減。
9.2.4 隔震層以下結構及地基基礎的設計要點:
1 隔震層以下結構(包括支墩,柱子,墻體,地下室)的地震作用和抗震驗算,應采用罕遇地震下隔震支座底部的豎向力、水平力和力矩進行計算。
2 上部結構和隔震層傳至下部結構頂面的水平地震作用,可按隔震支座的水平等效剛度分配;當考慮扭轉時,尚應計隔震層的扭轉剛度。
3 隔震建筑地基基礎的抗震驗算和地基處理仍應按本地區(qū)抗震設防烈度進行,當在設防烈度下非隔震房屋符合《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010規(guī)定的地基和基礎不進行抗震驗算的范圍時,隔震房屋的地基和基礎也可不進行驗算。甲、乙類建筑的抗液化措施應按提高一個液化等級確定,直至全部消除液化沉陷。
4 當下部結構或地基基礎需要考慮豎向地震作用時,可按照《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010規(guī)定的設防烈度進行驗算。


鋼結構防火涂料 GB149
