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本工程為山西省晉中學院一新建綜合樓，總建筑面積29037.2㎡。地下一層，地上5層。首層層高6.0m，二、三層層高5.0m，四層層高為5.05m，五層（機房層）樓層層高為3.6m，建筑高度為24.9m。本工程結構體系采用鋼筋混凝土框架結構，設計使用年限50年，安全等級一級，重點設防類（乙類），抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度峰值為0.20g，場地類別為Ⅲ類場地，設計地震分組為第二組，場地特征周期為0.55s，基本風壓（50年一遇）為0. 45kN/㎡。
綜合樓采用普通與鉛芯疊層橡膠支座進行隔震設計，隔震層位于地下室頂，包括下肢墩、隔震支座與上支墩，隔震層高2.10m，梁底凈高0.95m，如圖2所示：
技術條件
2.1 設計主要依據和資料
本工程隔震設計所依據的主要規范、圖集如下：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、《混凝土結構設計規范》（GB50010－2010）（2015版）；
6、《建筑地基基礎設計規范》（GB50007－2011）；
7、《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2015）；
8、《工程結構通用規范》（GB55001－2021）;
9、《建筑與市政工程抗震通用規范》（GB55002－2021）;
10、《混凝土結構通用規范》（GB55008-2021） ；
11、《建設工程抗震管理條例》；
12、《建筑隔震設計標準》（GB/T 51408-2020）
2.2 隔震設計思路
本工程采用PKPM2024版V2系列結構分析軟件進行隔震結構的建模與分析設計。根據《建筑隔震設計標準》采用整體設計方法，對隔震結構的上部結構、隔震層與下部結構采用一體化建模進行整體分析。首先確定隔震目標，依據《隔標》6.1.3條，隔震結構的抗震措施可按底部剪力比及相應的抗震設防烈度確定，本工程將隔震結構底部剪力比控制在0.5以下，上部結構按本地區設防烈度降低1度即7度確定抗震措施。手機游戲下載www.diuta.com
為滿足隔震建筑的基本設防目標，需選取合理的隔震支座布置方案，隔震設計要同時滿足以下要求：
1）設置隔震結構構件的性能目標，滿足性能設計的要求（《隔標》4.4.5），指定隔震層支墩、支柱及相連構件，滿足罕遇地震作用下承載力驗算要求（《隔標》4.7.2）；
2）隔震結構上、下部結構分別滿足設防、罕遇和極罕遇地震下的變形驗算要求（本工程為重點設防類，無需考慮極罕遇地震作用下的變形驗算）（《隔標》4.5.1~3、4.7.3）；
3）驗算隔震支座的偏心率、恢復力、拉應力和壓應力、罕遇地震作用下的支座位移、隔震層的抗風承載力和結構整體抗傾覆驗算等是否滿足規范要求（《隔標》4.6.1~9）；
隔震設計
3.1 分析模型和設計計算參數建立一體化整體隔震分析模型后，需對隔震信息進行定義。本工程整體規則且高度小于60m，依據《隔標》4.1.3-2、3條，采用復振型分解反應譜法結合迭代計算的方法進行隔震結構設計，無需采用時程分析法進行補充計算。本工程隔震參數設置如下：
結構動力特性分析
4.1 周期
表2 隔震前后周期對比
設防地震作用下，隔震結構與非隔震結構的周期對比詳表2，《疊層橡膠支座隔震技術規程》規定：隔震房屋兩個方向的基本周期相差不宜超過較小值的30%。由表2可知，采用隔震技術后，結構的周期明顯延長，且滿足規范要求。設計學徒自學網www.sx1c.com
4.2 底部剪力比
按《隔標》2.1.13條規定，底部剪力比為設防地震作用下結構隔震后與隔震前上部結構底部剪力之比值。由表3可知隔震層以上結構隔震前后底部剪力比的最大值為0.35，根據《隔標》第6.1.3條，底部剪力比小于0.5時，上部結構按本地區設防烈度減小一度后確定抗震構造措施。
4.3 設防及罕遇地震下結構層間位移角
4.4 隔震層偏心率
4.6 隔震層抗傾覆驗算
4.7 隔震層恢復力和屈服力驗算
根據《隔標》第4.6.1-4條規定，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。如表7所示，隔震支座恢復力和屈服力驗算結果可滿足規范要求。軟件分析結果可詳模型目錄下ISOLATE_QRQY_VLDT.OUT文件。4.8 隔震支座驗算隔震支座的壓、拉應力滿足《隔標》4.6.3-1、6.2.1的要求，水平位移滿足《隔標》4.6.6-1 的要求。圖6為部分隔震支座拉壓應力及位移驗算結果，其中T1為重力荷載代表值下的支座壓應力，T2為大震下支座的壓應力，T3為大震下支座的拉應力，T4為大震下隔震支座的水平位移。結論
本工程使用PKPM隔震軟件分析了隔震結構在設防地震和罕遇地震作用下結構的地震反應，通過計算結果得出以下結論：1）非隔震結構的自振周期為1.215，隔震結構的自震周期為3.424，基本周期延長了2.82倍，有效的減小了地震作用對上部結構的影響。2）隔震支座拉、壓應力及水平位移均未超過乙類建筑的要求，滿足規范要求。3）隔震層滿足偏心率、抗風驗算、抗傾覆驗算、恢復力驗算要求。4）隔震結構前兩階周期以隔震層的平動為主，兩階周期相差小于較小值的30%，滿足規范規定。
5）隔震結構兩主要方向的剪力比最大值為0.35，據《隔標》第6.1.3-2條，隔震結構底部剪力比不大于0.5時，上部結構可按本地區設防烈度降低1度確定抗震措施。
6）隔震結構在設防及罕遇地震作用下的變形滿足規范要求。
7）隔震結構在設防及罕遇地震作用下，結構構件滿足抗震性能目標，隔震層在罕遇地震下的位移未超過規范規定的限值。
供稿丨孫毅? ?審稿丨劉孝國、黃怡萍、李斌編輯丨王蕊? ?責編丨張躍飛
內容來源：結構先聲
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