項目概況：整個項目由10棟新建單體組成，分別為門急診醫技綜合樓、1#住院樓、2#住院樓、遠期康養樓、連廊、門診入口、雨棚、輔助用房-門房、輔助用房-鍋爐房及垃圾房、輔助用房-污水處理站。總建筑面積115015.02㎡，其中地上建筑面積67229.21㎡，地下建筑面積為47785.81㎡。
項目名稱：云南省昆明空港經濟區人民醫院建設項目
項目地點：云南省昆明空港經濟區
設計單位：昆明市建筑設計研究院股份有限公司
基本信息：建筑總高度19.35m，寬106.8m，高寬比0.18；結構4層（不包括隔震層）,采用混凝土框架結構體系。
抗震設防信息：抗震設防烈度8度，設計基本地震加速度峰值為0.3g，設計地震分組第三組，Ⅱ類場地，場地特征周期0.45s。按《建筑工程抗震設防分類標準》為重點設防類。
圖2 門急診醫技綜合樓PKPM模型
1）《建筑抗震設防分類標準》（GB50223－2008）；
2)?《建筑結構荷載規范》（GB50009－2012）；
3)?《建筑結構可靠性設計統一標準》（GB50068－2018）；
4)?《建筑抗震設計規范》（GB 50011－2010）（2016版）；
5)?《疊層橡膠支座隔震技術規程》（CECS126：2001）；
6)?《混凝土結構設計規范》（GB50010－2010）（2015版）；
7)?《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3－2010）；
8)?《建筑地基基礎設計規范》（GB50007－2011）；
9)?《建筑結構隔震構造詳圖》（03SG610－1）；
10)?《建筑工程疊層橡膠隔震支座性能要求和檢驗標準》（DBJ53/T-47-2020）；
11)?《建筑工程疊層橡膠隔震支座施工及驗收標準》（DBJ53/T-48-2020）；
12)?《建筑隔震工程專用標識技術規程》（DB53/T-70-2015）；
13)?《建筑隔震設計標準》（GB/T 51408-2021）；
14)?《云南省建筑工程抗震設防專項審查技術要點（試行）》
本門急診醫技綜合樓單體結構設計按滿足設防地震要求進行，采用PKPM 計算軟件隔震整體分析法（GZ 模塊），先建立初始模型試算，導入ETABS 后驗證兩個模型之間的可用性，反算隔震墊屈服后的剛度，將得到的支座等效剛度、阻尼比輸入PKPM（GZ 模塊）的隔震支座的參數里，得到最終主控模型并進行設防地震下結構計算分析，分析結果從構件層面到結構整體均滿足設防地震承載力和變形要求，位移角均滿足隔震標準限值1/400。
同時本工程最終以Etabs 設防地震作用下樓層剪力對比PKPM 整體分析模型設防地震作用下樓層剪力，與PKPM 執行隔震標準的整體分析模型計算結果進行最終復核和修正，以此為設防地震作用下上部結構構件設計及配筋設計的主控模型。
本單體結構4層（不包括隔震層和出屋面層），采用現澆鋼筋混凝土框架結構，全現澆鋼筋混凝土樓板，并在一層以下設置橡膠隔震墊進行隔震設計。
根據本工程建筑特點，按框架結構體系設計。根據《建筑隔震設計標準》（GB/T 51408-2021）第6.1.3條第2款規定，隔震結構底部剪力比不大于0.5 時（本工程底部剪力比分析結果為0.36），上部結構可按本地區設防烈度降低1 度確定抗震措施；根據《建筑隔震設計標準》（GB/T 51408-2021）第6.1.3條3款規定，與豎向地震作用有關的抗震措施，應符合按本地區設防烈度的規定，不得降低。綜上所述，本工程抗震等級取二級，抗震構造措施取二級，框架柱軸壓比按一級框架取值。土蜂蜜www.eahai.com天美惠購網www.e24u.com
表1 結構抗震等級
門急診醫技綜合樓外輪廓形狀基本矩形，平面布置相對均勻規則，如上述PKPM模型圖2所示，平面的長寬比值見下表：
表2 結構平面布置參數
經初步分析與設計后，上部結構主要構件尺寸如下表所示：
表3 結構主要構件尺寸
隔震墊直徑為700mm、800mm、900mm、1000mm，法蘭板尺寸分別為800mm×800mm、900mm×900mm、1000×1000mm 和1100×1100mm。
根據《云南省建筑工程抗震設防專項審查技術要點（試行）》中超限判定及評分規則，本單體不規則類型及評分如下表所示：
表4 建筑結構不規則類型及評分表
根據以上判斷，本工程結構累計評分為2 分。超限情況如下：
1）本工程考慮偶然偏心的扭轉位移比為1.23（不含出屋面）。
2）本工程平面樓板不連續，有效寬度為34%。
根據以上超限情況采取以下加強措施：
1）地震作用計算分析，采用24 個振型，均考慮扭轉藕連作用，計入雙向地震作用、偶然偏心的影響，適當加強結構周邊梁柱截面，提高結構抗扭能力。一級建造師考試培訓www.itk3.com
2）隔震層以上樓板不連續及局部有效寬度較小部位，樓板厚度加至150mm，隔震層樓板不連續及局部有效寬度較小部位，樓板厚度加至250mm，板鋼筋雙層雙向拉通設置，且每個方向的配筋率不小于0.25%，同時進行設防地震及罕遇地震作用下樓板應力計算，提高結構薄弱部位抗震能力。
3）其它詳細分析結果由于篇幅原因省略。
本案例列出如下幾項典型分析結果，其它結果由于篇幅原因省略。
表5 結構質量分布及對比
根據《新隔標》4.1.3條，每條地震加速度時程曲線計算所得的結構底部剪力不應小于振型分解反應譜計算結果的65%，多條時程計算的結構底部剪力的平均值不應小于振型分解反應譜法計算結果的80%。同時為了確保地震波選擇的嚴謹性，參照《建筑抗震設計規范（GB50011-2016）》第5.1.2條規定：采用時程分析法時，應按建筑場地類別和設計地震分組選用實際強震記錄和人工模擬的加速度時程，其中實際強震記錄的數量不應少于總數的2/3，多組時程的平均地震影響系數曲線應與振型分解反應譜法所采用的地震影響系數曲線在統計意義上相符。
本工程選取了實際5條強震記錄和2條人工模擬加速度時程，隔震結構的基底剪力對比結果分別如下表所示：
表8 結構扭轉位移比
表9 結構剛重比
該結構最小剛重比Di*Hi/Gi（31.14，二層）不小于20，可以不考慮重力二階效應。
該結構最小剛重比Di*Hi/Gi 不小于10，能夠通過高規(5.4.4)的整體穩定驗算。
隔震支座選型需要根據上部結構布置的荷載分布情況按壓應力初步估算，然后試算多次得到滿足規范要求的支座尺寸及布置方案。PKPM-GZ支持方案布置時先自動根據上部荷載及減震目標等參數迭代計算完成初步選型布置，然后再計算分析根據最終的支座驗算結果適當調整后完成最終的隔震支座選型，高效快捷。
在設防地震作用下,進行結構以及隔震層的承載力和變形；在罕遇地震作用下，進行結構以及隔震層的變形驗算，并對隔震層的承載力進行驗算。本工程共使用了181 個支座，其中HDR900-Ⅱ為52 個，LRB800-Ⅱ為51 個，LRB900-Ⅱ為8個， LRB1000-Ⅱ為5 個，LNR700-Ⅱ為51 個，LNR800-Ⅱ為9 個， LNR900-Ⅱ為5 個。隔震支座平面布置及力學屬性分別如下圖及表所示：
圖3 隔震支座布置圖
表10 鉛芯橡膠隔震支座力學性能參數
表11 天然橡膠隔震支座力學性能參數
表12 高阻尼隔震支座力學性能參數
同時配套《隔標》推薦的“一體化整體設計方法”在傳統的隔震項目設計中也是少有應用。本項目采用PKPM-GZ軟件進行一體化建模，一體化分析，一體化設計，概念清晰，方便快捷，減少了傳統隔震分部式設計中模型與荷載的來回導算及數據提取等工作，為隔震技術應用廣泛落地及設計工作效率提升帶來顯著的價值。中藥材價格網www.qiongma.net投資小項目www.ej43.com在家兼職賺錢www.choukan.cn
圖4 隔震支座一體化建模
根根據《新隔標》第4.4.6條，需為隔震建筑進行構件性能目標的分類（關鍵、重要、普通構件）。參照該4.4.6條的條文說明，同時對該結構的體系等信息進行綜合考量后，對構件的分類大致為：
表13 結構構件性能目標分類
根根據隔震計算分析，罕遇地震下地震作用隔震層端部支座最大位移286.35mm，根據《建筑隔震設計標準》（GB/T 51408-2021）第5.4.1 條，隔震縫寬不宜小于罕遇地震下的最大水平位移值的1.2 倍且不小于300mm，由于286.35x1.2=343.62mm，綜合考慮后隔震縫縫寬取450mm。
隔震結構的偏心率是隔震層支座布置合理性及整體化設計方法中控制支座拉應力的一個重要指標，《隔標》4.6.2明確：隔震層剛度中心與質量中心宜重合，設防烈度作用下的偏心率不宜大于3%。
本單體在進行隔震層設計時，也對隔震系統的偏心率進行了計算，計算結果為：X方向1.79%，Y方向0.88%，詳見下表：
表14 偏心率
《隔標》4.6.3規定，對于不同的隔震支座類型按抗震設防類別給出了支座在重力荷載代表值作用下的壓應力限值驗算要求。本項目不同支座的具體壓應力如下表所示（由于篇幅原因僅列出部分支座結果），由表可知，支座壓應力最大值為11.49Mpa，乙類建筑壓應力限值為12 Mpa，支座有足夠的安全儲備。
表15 重力荷載代表值作用下壓應力
《隔標》4.5.1規定，上部結構在設防地震作用下的結構樓層最大彈性層間位移角按鋼筋混凝土框架結構體系應滿足1/400的要求。軟件后處理文本結果中可以默認顯示不同工況下的結構樓層位移指標統計結果，需要注意根據不同位置規范上層間位移角的要求，可以人為調整“位移比和位移角規范限值”。本項目提取變形結果如下表所示：
表16 彈性層間位移角
《隔標》4.6.8規定：隔震層抗風承載力設計值（包括抗風裝置和隔震支座的屈服力構成）應不小于風荷載作用下隔震層水平剪力標準值的1.4倍（項目審查時暫未執行通用系列規范），隔震層必須具備足夠的屈服前剛度和屈服承載力，以滿足風荷載和微振動的要求。具體隔震層抗風承載力驗算如下所示，從結果中可以看出，滿足規范驗算要求。三九養生網www.39ik.com現金紅包活動www.94ha.com寵物百科網www.f494.com
即1.4*2211=3095.4kN
＜51*106+8*141+52*120+5*203
=13789kN
PKPM-GZ多模型計算支持一鍵完成中震隔震/非隔震模型及大震隔震模型的計算，基于SATWE為分析內核的模型結構本構關系仍為線彈性模型；根據《隔標》4.3.3-2條規定，在罕遇地震或極罕遇地震作用下，隔震建筑上部結構和下部結構宜采用彈塑性分析模型，因此本項目在PKPM-GZ大震模型的基礎上，再引入ETABS做罕遇地震下的彈塑性時程補充驗算。
根據PKPM提供的ETABS接口，直接將PKPM模型轉換為ETABS模型，通過內置的框架梁M3塑性鉸、柱P-M2-M3纖維較、以及分層殼剪力墻P-M3纖維墻鉸的功能來模擬各類結構構件的非線性行為。為保證模型轉換的準確性，通過上述轉換后模型進行自振周期、質量的比對，可以看出基本一致，屬于工況可接受范圍之內。
根據《隔標》4.5.2條規定，罕遇地震下的上部結構彈塑性層間位移角在鋼筋混凝土框架結構體系下須滿足1/100的要求。具體驗算結果如下表所示，可以看出，滿足《隔標》限值要求。
表17 彈塑性層間位移角
根據《隔標》4.6.6條規定，隔震支座在罕遇地震作用下隔震橡膠支座的水平位移限值不應大于支座直徑的0.55倍和各層橡膠厚度之和3.0倍二者的較小值。本項目隔震層最大水平位移249mm，邊支座位移1.15倍為249*1.15=286.35 mm，小于0.55D=385mm（D為最小隔震支座直徑，本工程采用隔震支座最小直徑為700mm）及3Tr≥387mm（Tr為最小隔震支座的橡膠層總厚度）中的較小值，滿足要求。罕遇地震下各支座的最大水平位移及罕遇地震作用下的彈塑性層間位移角如下表所示（由于篇幅原因僅列出部分支座結果）。CAD軟件素材教程下載www.9npx.com四五設計網www.45te.com設計學徒自學網www.sx1c.com
表18 罕遇地震下隔震支座最大位移
根據《隔標》6.2.1條規定，對于重點設防類建筑，隔震橡膠支座在罕遇地震作用下豎向壓應力不應超過25MPa，豎向拉應力不應超過1MPa，條文說明中對最大壓應力和最小壓應力的計算公式給出了建議：隔震支座拉應力驗算取1.0×恒荷載-1.0×水平地震－0.5×豎向地震；壓應力驗算取1.0×恒荷載+0.5×活荷載+1.0×水平地震+0.4×豎向地震。
通過計算分析得到時程下的各個支座拉壓應力如下表所示（由于篇幅原因僅列出部分支座結果），通過比較均滿足規范要求。咩票特價電影票www.miepiao.com共丟廢品回收網www.gongdiu.com設計學徒自學網www.sx1c.com
表19 罕遇地震下隔震支座拉、壓應力
根據前述隔震結構構件性能目標設置要求，PKPM-GZ能直接根據《隔標》4.4節及國內其它規范要求，自動完成不同工況內力分析及內力組合、內力調整，基于設防地震水準按關鍵構件、普通豎向構件及重要水平構件、普通水平構件抗彎、抗剪要求，完成構件截面配筋驗算。同時對于隔震層下部結構設置區域性能目標后，在考慮隔震層水平位移引起的附加彎矩基礎上，也能自動完成中震隔震與大震隔震的包絡設計，一鍵查看計算書并批量導出DWG計算書，方便快捷。
圖5 隔震結構施工圖計算書
軟件支持一鍵導出隔震專項審查報告，報告內容包含審查應用主要內容，如工程概況，設計依據的主要規范、隔震支座布置、偏心率驗算、隔震與非隔震基底剪力對比等。
云南省屬于全國地震高發區域之一，從抗震設防角度較大的區域都處于高烈度區域。為提高云南省的建筑工程抗震設防能力，云南省人民政府以省政府令的形式于2016年發布了《云南省隔震減震建筑工程促進規定》，該《規定》為隔震減震技術在云南省的廣泛應用做出了重要的政策指引。
在當前《條例》的要求下，“兩區”中的“八類建筑”應當按照國家有關規定采用隔震減震等技術，該文件將對全國區域減隔震技術的發展帶來更大的促進作用。
昆明市建筑設計研究院股份有限公司（簡稱“昆明市院”）始建于1964年9月，是云南省最早的國家甲級勘察設計單位之一，2017年12月26日變更為股份有限公司，完成股份制改造，目前正按計劃穩步推進上市工作。
我院位于高烈度區昆明市，在當地政策下較早在實際工程項目中應用隔震減震等技術，本次基于PKPM-GZ完成了滿足《條例》及《隔標》設防要求的醫院類項目，希望通過本案例的分享，為行業減隔震技術的發展帶來一定的幫助，由于本人水平有限，不足之處也歡迎大家留言批評指正，也歡迎大家在之后的減隔震工程項目中咨詢。
供稿丨?李超 覃光雄?(昆明市建筑設計研究院股份有限公司)
大家都在看:
