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隔震支座对于隔震结构设计息息相关

双林桥梁支座  2020/6/2 18:02:34  2188
内容摘要:对于隔震结构设计按照现行规范设计,必然跟水平减震系数相关,这个参数跟隔震设计息息相关,那就从这个参数说起。在抗震规范规定,对于多层建筑,为按弹性计算所得的隔震与非隔震各层层间剪力的最大比值。对高层建筑...

对于隔震结构设计按照现行规范设计,必然跟水平减震系数相关,这个参数跟隔震设计息息相关,那就从这个参数说起。

在抗震规范规定,对于多层建筑,为按弹性计算所得的隔震与非隔震各层层间剪力的最大比值。对高层建筑结构,尚应计算隔震与非隔震各层倾覆力矩的最大比值,并与层间剪力的最大比值相比较,取二者的较大值;

按照该条文计算水平减震系数有以下几点:

1、通常采用各楼层剪力的比值计算水平减震系数,当为高层建筑结构时,应当考虑倾覆力矩的比值;因为,对于高层结构弯矩的影响较大,尤其对弯曲型结构

2、隔震结构的模型应该是带有隔震支座,非隔震结构则是去掉隔震支座的上部结构。但也有认为非隔震结构应该是将隔震结构中隔震支座换为同等水平刚度的柱子或刚度较大的柱子;抗震结构是假想结构,是不存在的,是为了采用现行规范的小震设计而人为强制等效出来的结构,事实上其变形和内力跟隔震结构都有较大的区别。注意的是,抗震结构必须保留隔震层,否则在按小震反应谱设计时,楼体的高度变了导致风荷载等计算不正确。

3、隔震结构既然是带隔震支座的,那计算时应该是非线性的,那计算水平减震系数时应当是采用时程计算方法;一般对隔震结构为上部弹性,隔震层为非线性,对抗震结构则为全弹性。

隔震支座

4、采用时程计算楼层剪力和楼层倾覆弯矩应当在设防烈度下计算。如果在小震下计算楼层内力,隔震支座可能还没有产生非线性反应,不能反应隔震支座的效果;如果在大震下计算,那么上部结构也有部分区域进入飞线性,将这样的计算结果代入小震设计是不合理的。只有在中震下,隔震结构的隔震层进入非线性耗能过程,而上部结构基本保持弹性,计算得到的减震系数才能用于弹性设计中。此外,隔震结构的设计目标应当在设防烈度下上部结构基本完好,这点在水平减震系数的计算上反应;

5、水平减震系数跟隔震支座的变异系数无关,只有在计算地震影响系数最大值时,支座的变异系数才有作用。那么,按照规范规定,水平减震系数跟降度、抗震等级等相关,这些参数的选取应当跟支座变异系数无关;

6、支座变异系数仅在内力计算时考虑,对作用输入进行放大;

7、水平减震系数不区分x向和y向,因此,取值应为两个方向的包络值,这对两个方向的高宽比相差较大的结构来说,会导致某个方向过于保守;

8、水平减震系数是取所有楼层对应剪力比的较大值,也就是楼层包络,根据结构的高度、结构类型的不同会出现在不同的位置,但总体而言对大部分楼层是偏于保守的;

9、计算水平减震系数跟选波有关,尽管规范给定选波条件,但仍然存在较大的空间。规范要求的反应谱上统计意义相符,如果要求按照隔震周期前三周期选取,那应用在抗震结构上不合理,如果用抗震周期前三周期也不合理,一般做法分别取前三周期,即6个周期点选取地震波,但这样对找天然波是非常麻烦的,因为隔震周期一般较大,天然波反应谱在长周期段一般下降较多,而规范反应谱在长期周期段抬高了,导致天然波难选。但总之,无论是三条包络还是7条平均,工程师对此的操作空间都非常大。

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