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《建筑隔震設計標準 GB/T 51408-2021》,以下簡稱《隔標》
1、關鍵構件
《隔標》第4.4.5條規定,隔震結構構件根據性能要求可分為關鍵構件、普通豎向構件、重要水平構件和普通水平構件。
1)哪些是關鍵構件:
隔震層支墩、支柱及其相連構件
底部加強部位的重要豎向構件
水平轉換構件及其相連豎向支承構件
2)首層柱是否為關鍵構件?
2、隔震結構是否考慮周期折減?
1)如果考慮周期折減,也只是針對上部結構,隔震層沒有隔墻產生剛度問題,不考慮周期折減。
2)算例
通過改變上部結構材料來實現周期折減,上部結構周期折減為原結構的0.6倍
以隔震層變形為主的前三周期,上部結構的周期折減,對其影響是不大的,但對高階模態的影響比較大。
考慮上部結構的周期折減,對隔震層的剪力提高有限,大概提高2%~3%,上部結構剪力減小2%~22%,
因此,一般隔震模型,可不考慮周期折減系數,設計結果偏保守。
3、隔震結構是否考慮周期比?
隔震結構前三階周期基本由隔震層確定。橡膠隔震支座方案通過將鉛芯支座布置在周邊,能夠有效控制結構扭轉效應;摩擦擺支座能夠自適應控制結構扭轉;結構扭轉耦聯影響已在設計中考慮。
因此,一般隔震模型,可不考慮周期比。
4、隔震結構是否考慮扭轉位移比?
模型驗證:
通過人為制造質量分布不均勻來考慮偶然偏心,并分別控制扭轉位移比為1.0、1.2與1.5。
通過調整隔震支座布置,使隔震層的剛心質心重合(隔震層偏心率<3%),并計算隔震后上部結構的扭轉位移比。
通過反應譜的分析可以看出,對于層間扭轉位移比,隔震前與隔震后變化很小,作用力位置變化不大,構件剛度不變;對于絕對扭轉位移比:由于隔震層位移很大,受隔震層控制。
通過時程分析也可以看出,采用隔震后,扭轉位移比也大幅降低,所以《隔標》第4.1.1條條文說明指出, 一般情況下,不管上部結構是否存在扭轉不規則,隔震結構的扭轉規則性都可以通過隔震層的設計加以解決。當隔震層上部結構規則時,可參考國家標準《建筑抗震設計規范》GB 50011-2010(2016年版)的相關方法計入扭轉影響。
反過來也證明,做隔震設計,優先采用時程分析的方法來計算
5、隔震結構在罕遇地震下計算方法應如何選取?
罕遇地震下的結構及隔震層計算應采用彈塑性時程分析。因為采用反應譜方法計算時,不能有效考慮上部結構進入塑性狀態后的隔震效果,也不能反應支座受拉時的剛度變化。
6、隔震支座重力荷載代表值下的豎向壓應力設計值是否需要考慮荷載分項系數?
隔震支座重力荷載代表值下的豎向壓應力設計考慮的是保證支座在長期荷載作用的蠕變變形以及穩定性能,屬于正常使用極限狀態設計。所以不用考慮分項系數,是標準值。
7、隔震結構地基基礎設計應如何考慮?
隔標》第3.2.3條規定,隔震建筑地基基礎的設計和抗震驗算,應滿足本地區抗震設防烈度地震作用的要求。所以基礎構件宜按照中震設計。
8、隔震建筑的建筑高度應如何取值?
涉及兩個方面:
結構體系的適用高度:對于隔震建筑來說,其對高寬比的控制、大震工況的驗算,能夠有效保證結構體系的整體剛度、抗傾覆能力、整體穩定、承載能力等的宏觀控制指標,隔震層位置可能會有一定的差異,但是對于不同結構體系的適用高度是能夠保證的。
結構抗震等級:在《抗規》、《高規》中均有關于“接近高度分界”的表述,說明對于一些抗震有利的建筑,其抗震構造等級是可以適當調整的,隔震建筑在結構規則性、地震作用、可能的損傷模式上,均較常規抗震結構更加有利。
隔震建筑高度從室外地面算起是合理的。
9、隔震建筑如何震后復位?
隔標規定(罕遇地震水準):
隔震層在罕遇地震作用下的水平最大位移所對應的恢復力,不宜小于隔震層屈服力與摩阻力之和的1.2倍。
恢復力越大,殘余變形就越小。