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文檔簡介
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□B
西藏自治區地方標準
DBXX/TXXXX-XXXX
建筑工程隔震與減震技術標準
TechnicalStandardforseismicisolationandSeismicreductionofbuilding
(征求意見稿)
(本草案完成時間:2022.01.07)
XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施
發布
DBXX/TXXXX-XXXX
目次
前言.................................................................................II
1總則......................................................................................1
2術語和符號................................................................................4
3基本規定..................................................................................7
4地震作用與驗算...........................................................................8
£性能化設計...............................................................................19
6消能減震建筑基本規定....................................................................22
7消能器的技術性能........................................................................25
8消能減震結構設計........................................................................36
S鋼筋混凝土結構消能減震加固設計.........................................................44
10消能部件的連接與構造...................................................................47
11消能部件的施工、驗收和維護.............................................................54
12隔震結構基本規定.......................................................................63
13隔震支座技術性能.......................................................................66
14隔震層設計..............................................................................69
15多、高層隔震結構設計...................................................................75
16多層隔震砌體與石結構建筑...............................................................79
17既有建筑隔震加固.......................................................................81
18隔段建筑施工、驗收與維護...............................................................86
19規范性引用文件........................................................................89
附錄A(資料性)復振型影響系數計算公式............................................90
附錄B(資料性)各種類型隔震支座尺寸及力學性能....................................92
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刖百
為深入貫徹實施中華人民共和國國務院令第744號文件:《建設工程抗震管理條例》,為了提高西
藏自治區建設工程抗震防災能力、降低地震災害風險,保障人民生命財產安全,根據西藏自治區住房和
城鄉建設廳《西藏自治區工程建設標準化工作管理辦法》,由西藏大學、西藏自治區建筑勘察設計院及
中國建筑科學研究院等單位對西版自治區工程建設規范《隔宸與減宸技術規程》DBXX/TXXXX-XXX):進
行了編制。
本標準是在總結近些年國內外消能減震、隔震技術的工程應用和最新科研成果基礎上,廣泛征求業
內人員意見,并結合現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011,現行國家標準《建筑隔震設計標準》
CB/T51408,現行行業標準《建筑消能減震技術規程》JGJ297及現行協會標準《建筑消能減震加固技
術規程》T/CECS547等編制而成的。
本規程共有18章內容主要內容包括:總則:術語和符號:基本規定:地震作用與驗算:性能化設計:
消能減震建筑基本規定;消能器的技術性能;消能減震結構設計;鋼筋混凝土結構消能減震加固設計:
消能部件的連接與構造;消能部件的施工、驗收和維護;隔震結構基本規定:隔震支座技術性能:限震
層設計:多、高層隔震結構設計:多層隔宸砌體與石結構建筑:既有建筑隔震加固:隔震建筑施工、驗
收與維護。
主編單位:中國建筑科學研究院有限公司
西藏大學
西藏自治區建筑勘察設計院
參編單位:拉薩市設計集團有限公司
國家工程橡膠產品質量監督檢驗中心
山南市建筑規劃設計院
中都工程設計有限公司
西藏正信工程檢測技術有限公司
核工業西南勘察設計研究院有限公司
西藏金林建筑設計有限公司
創春工程咨詢股份有限公司西藏分公司
阿里象雄建筑勘察規劃設計有限公司
河北寶力工程裝備股份有限公司
衡水震泰隔震器材有限公司
株洲時代新材料科技股份有限公司
西藏震宇減震科技有限公司
昌都市建筑勘察設計院
西藏遠望工程設計有限公司
西藏自治區地震局
東南大學
西藏民族大學
西藏農牧學院
西藏職業技術學院
II
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建筑工程隔震與減震技術標準
1總則
1.0.1為貫徹執行國家有關建筑工程防震減災的法律法規,實行以預防為主的防震減災方針,使建筑
物采用消能減震、隔宸技術后,提高建筑安全性,減輕建筑的地震破壞,避免人員傷亡和經濟損失,制
定本標準。
條文說明1.0.1在建筑結構中采用消能減震、隔震技術,以過濾或耗散地震揄入結構的部分能量,是減
輕地宸反應和地震破壞的新技術和新方法,已有的震害經臉表明消能減震、隔震技術的有效性。為了保
證和提高消能減震、隔震建筑設計、施工水準,規范和推進消能減震、隔宸技術的應用制訂本規程。
消能減震結構是指在建筑結構的某些部位(如支撐、剪力墻、節點、聯結縫或連接件、樓層空間、相鄰
建筑間、主附結構間等)設直了消能(阻尼)器(或元件)的建筑結構。消能減震結構由主體結構、消
能部件及基礎等組成;消能子結構是指與消能部件直接連接的主體結構單元(圖1-1)。對于安裝了位移
型消能器的消能子結構范圍:當消旋器僅用于對結構薄弱層加強時:消能子結構范圍可取對應加強層及
其上、下各一層,且向下范圍可不超過嵌固層頂(Lia);其他情況消能子結構范囹應從消能器所在樓層
夫上一層、向下一直延伸到嵌固層頂(1-la)。對于安裝了速度型消能器的消能子結構范圍宜向下延伸一
層(1-lb)。一般情況下圖(1-1)中虛框外與虛線相交梁桿件不作為消能子結構構件。與相應的非消能減震
結構相比,消能減宸結構可減少地宸反應20%?40%左右,從而增加結構抗震能力,保護主體結構的安
全。
隋宸結構是指在基礎或結構層間設置隔震層,該層截斷下部豎向構件與上部豎向構件的連接,增設際宸
支座支承上部結構重量,降低抵抗水平變形的剛度,從而導致隔宸結構水平振動周期延長,隔震周期遠
大于地震反應譜特征周期,位于反應譜長周期的下降段。這樣就可以過濾掉地震作用主要的高頻成分,
通過隔震層阻尼再耗散部分地震的長周期能量,減小隔宸層位移。
隔宸建筑一般能保證遭遇基本烈度地宸后,室內設施完好,建筑使用功能不受影響;遭遇罕遇地震后,
建筑使用功能基本不喪失或可快速恢發。
用虞層的增設、消能器的使用可能會減少結構造價,也可能增加結構造價。確定減、隔震設計方案時,
宜綜合考慮建筑抗宸設防分類、場地條件等因素,對不同減、隔震諛計方案及傳統抗宸設計方案進行技
術、經濟的綜合比較分析,確定最優減、隔震方案,體現減,、隔度結構設計在提高結構抗震性能和經濟
性上的優勢。
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圖1-lb速度型消能子結構范圍劃定示意圖
1.0.2本標準適用于西藏自治區新建建筑工程和既有建筑抗震加同工程采用消能減震、隔震技術生結
構設計、施工、驗收和維護。
條文說明1.0.2本規程的適用范圍與現行國家標準《建筑抗宸設計規范》GB50011、現行行業標準《建
筑消能減宸技術規程》JGJ297及現行國家標準《建筑抗宸設計規范》GB50023基本一致,采用消能減
震、隔震技術可起到主動耗散地宸輸入能量,有效保證建筑物具有良好的抗震性能。
1.0.3采用本標準設計的消能減宸建筑、隔底建筑,其基本抗震設防目標是:
當遭受多遇地震時,主體結構不受損壞或不需要修理可繼續使用:當遭受設防地宸時,主體結構可
能發生損壞,但經一般修理仍可繼續使用;當遭受罕遇地震時,主體結構不致倒塌或發生危及生命的嚴
重破壞。
同時,當遭受相當于本地區與其后續使用年限相應的抗震設防烈度的罕遇地震時,消能部件及連接
無損壞發生,消能器應能正常發揮消能作用,隔震裝置及連接應發揮隔震作用,不發生危及上部建筑的
安全破壞。
條文說明1.0.3與傳統抗宸結構相比,消能減宸結構能有效減小結構的地宸反應20%?40%左右,在相同
的結構可靠度下,采用消能減宸技術能減小結構構件的截面尺寸和況筋率,達到節省材料,降低造價的
目的;在同一結構中,采用消能減震技術可大大提高結構安全性、增加結構安全儲備,因此,可合理利
用消能減宸技術實現降低建筑結構造價的目的;另一方面,結構中安裝消能器后,不改變結構的豎向受
力體系,因此,按本標準設計與施工的消能減震結構的設防目標,與現行國家標準《建筑抗震設計規范》
GB50011基本的抗宸設防目標一致。
用宸建筑具有良好的抗震性能,遭遇罕遇地宸時,隔震建筑往往可以成為避難和救災中心。當采用減宸
系數御量減宸效果,隔宸層上部采用降度法驗算構件抗震強度時,隔宸層上部結構的層間變形要求宜根
據性能要求確定,所以其抗宸性能目標可選擇較高些的性能指標。
為了確保消能減宸、隔震建筑在罕遇地震作用下不發生倒塌,消能減震、隔震建筑結構需要保證在主體
結構達到極限承載力前,消能部件、隔震裝置等元件不能損壞。
1.0.4當建筑有更高的抗震設防要求時,宜采用性能化設計方法。
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條文說明1.0.4消能減震建筑、隔置建筑主要由主體結構和消能部件或隔震裝置組成,通過調整消能部
件附加給結構的阻尼或隔宸裝置:時剛度等力學性能參數來實現消耗或降低地宸輸入的能量,從而可方
便的控制主體結構在不同設防目標下的反應(如主體結構保持彈性或部分構件進入彈塑性等),使結構
更容易實現比現有的規范更高的設防目標。因此,對重要的或有更高要求的消能減震速筑、隔震建筑宜
優先采用抗震性能化設計方法進行結構設計或結構加固設計。
1.0.5消能減震建筑、隔震建筑結構設計、施工、驗收和維護除應符合本標準要求外,尚應符合國家、
行業及西藏自治區現行有關標準的娜定C
條文說明1。5消能減宸、隔震建筑的本體結構設計、施工、驗收和維護應嚴格滿足現行國家有關規范、
規程的相關要求。
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2術語和符號
2'術語
2.1.1消能器energydissipationdevice
也稱阻尼器,通過內部材料或構件的摩擦、彈塑性滯回變形或黏(彈)性滯回變形等方式來耗散或
吸收能量的裝置。包括位移相關型消能器、速度相關型消能器和復合型消能器。
2.1.2消能減點結構energydissipationstructure
設置消能器的結構。消能減震結構包括主體結構、消能部件。
2.1.3位移相關型消能器displacementdependencedamper
耗能能力與消能器兩端的相對位移相關的消能器,主要包括金屬消能器、屈曲約束支撐和摩擦消能
器。
2.1.4速度相關型消能器velocitydependencedamper
耗能能力與消能器兩端的相對速度有關的消能器,主要為黏滯阻尼器(墻)和黏彈性消能器。
2.1.5金屬消能器metalyieldenergydissipationdevice(metalyielddamper)
由各種不同特性金屬材料元件或構件制成,利用金屬元件或構件抵抗地震作用中發生彈塑性滯回
變形耗散能量的減震裝置。
2.1.6鉛黏彈性消能器leadviscoelasticityenergydissipationdevice
耗能能力與消能器兩端的相對位移和相對速度有關的消能器。
2.1.7摩擦消能器frictionenergydissipationdevice
由鋼元件或構件、摩擦片和預壓螺栓等組成,利用兩個或兩個以上元件或構件間相對位移時產生摩
擦做功而耗散能量的減震裝置。
2.1.8屈曲約束支撐buck1ing-restrainedbrace
由核心單元、外約束單元等組成,利用核心單元抵抗地震作用中發生拉、壓彈塑性滯回變形耗散能
量的減震裝置,分為承載型屈曲約束支撐、耗能型屈曲約束支撐等。
2.1.9黏滯消能器viscousenergydissipationdevice(viscousdamper)
由缸體、活塞桿、活塞、黏滯材料等部分組成,利用活塞在黏滯介質中運動,產生與活塞運動速度
相關的阻尼力,耗散地震輸入結構中能量的減宸裝置。
2.1.10黏彈性消能器viscoelasticenergydissipationdevice(viscoelasticdamper)
由粘彈性材料和約束鋼板或圓(方形或矩形)鋼筒等組成,利月粘彈性材料間產生的剪切或拉壓滯
回變形來耗散能量的減震裝置
2.1.11消能部件energydissipationpart
由消能器和支撐或連接消能器構件組成的部分。
2.1.12附加阻尼比additionaldampingratio
消能減震結構往復運動時消能器附加給主體結構的有效阻尼比。
2.1.13附加剛度additionalstiffness
消能減震結構往第運動時消能部件附加給結構的剛度。
2.1.14設計位移designdisplacementofenergydissipationdevice
消能減震結構在罕遇地震作用下消能器兩端發生的最大相對變形值。
2.1.15設計速度designvelocityofenergydissipationdevice
消能減震結構在罕遇地震作用下速度型消能器兩端受到的最大相對速度值。
2.1.16極限位移ultimatedisplacementofenergydissipationdevice
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消能減震結構在罕遇地震作用下消能器具有的大于設計位移的兩端相對變形能力。
2.1.17極限速度ultimatevelocityofenergydissipationdevice
消能減震結構在罕遇地震作用下速度型消能器可以承受的大于設計速度的兩端相對速度值。
2.1.18隔震建筑isolatedbuiding
在建筑物中設置隔震裝置而形成的結構體系。包括上部結構、隔震層、下部結構和基礎。隔震房屋
和隔震結構的定義與此相同。
2.1.19隔震層isolationlayer
設置在被隔震的上部結構與下部結構或基礎之間的全部隔震裝置的總稱。包括全部隔震支座、阻尼
裝置、抗風裝置、限位裝置、抗拉裝置、附屬裝置及相關的支承或連接構件。
2.1.20上部結構super-structureabovetheisolationlayer
隔震結構中位于隔震層以上的部分。
2.1.21下部結構sub-structurebelowtheisolationlayer
隔震結構中位于隔震層以下的部分,不包括基礎。
2.1.22等效阻尼比equivalentdampingratio
隔宸結構往復運動時,相對于隔震層或隔震支座某特定水平位移,與隔震層(或隔震支座)所耗散
內能量相對應的阻尼比。
2.1.23等效剛度equivalentstiffness
隔震結構往復運動時,相對于隔震層或隔震支座)某特定水平位移,隔震層或隔震支座)所承受的
有我與相應位移的比值。其值可取荷載一位移曲線在對應位移點的割線剛度。
2.1.24阻尼裝置dampingdevice
設置在隔宸層的吸收并耗散地震輸入能量而使隔宸層振動位移反應衰減的裝置。
2.1.25橡膠隔震支座laminatedrubberisolationbearing
在地震區,用于房屋、橋梁或其他結構隔震的橡膠支座,包括天然橡膠支座LNR、鉛芯橡膠支座LRB、
高阻尼橡膠支座HDR。
2.1.26彈性滑板隔震支座elasticslidebearing
由彈性材料與摩擦滑板組成的隔震支座。
2.1.27摩擦擺隔震支座frictionpendulumsystem
具有特定形狀的固體塊在弧面板中摩擦找動的隔震支座,通過滑動界面摩擦消耗地震能量。
2.1.28天然橡膠隔震支座Iinearnaturalrubberbearing
支座中的彈性材料為天然橡膠的橡膠隔震支座
2.1.29鉛芯橡膠隔震支座leadrubberbearing
支座中含有鉛芯的橡膠隔震支座
2.1.30高阻尼橡膠隔震支座highdampingrubberbearing
支座中的彈性材料為高阻尼橡膠的橡膠隔震支座
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2.2符號
Fsv—設置消能部件的主體結構層間屈服剪力;
T,—消能減震結構的第i階振型周期:
,一消能減震結構總阻尼比:
一主體結構阻尼比:
co一結構自振頻率;
△〃立一設置消能部件的主體結構層間屈服位移;
C,—第/個消能器由試驗確定的阻尼系數:
Fd—消能器在相應位移下的抗力(阻尼力);
Kh—支撐構件沿消能方向的剛度;
叱,第j個消能部件在結構預期層間位移下往復循環一周所消耗的能量;
—消能部件附加給結構的有效阻尼比:
〃一沿消能方向消能器兩端相對位移:
一位移型消能部件在水平方向的屈服位移;
〃,/位移型消能器屈服位移與計算屈服位移之比。
P一隔震結構底部剪力比;
[Q]—彈性層間位移角限值;
[4]—彈塑性位移角限值;
降—隔震支座或隔震層等效水平剛度;
Q—隔震層等效阻尼比;
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3基本規定
3.1.1消能減震、隔震建筑應按現行國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223確定其抗宸設
防類別及其抗震設防標準,并進行抗震設計。
條文說明3.1.1按照遭受地宸破壞后可能造成的人員傷亡、經濟損失和社會影響的程度及建筑功能在抗
震救災中的作用,將建筑工程劃分為不同的類別,區別對待,采取不同的設計要求,是根據我國現有技
術和經濟條件的實際情況,達到減輕地震災害又合理控制建設投資的重要對策之一。故消能減震、隘震
建筑雖然能提高結構安全度,減少地震損失,依然采用現行國家標準《建筑工程抗裒設防分類標準》
GB50223確定其抗震設防類別及其抗震設防標準。
3.1.2既有鋼筋混凝土建筑結構采用本標準加固時,應根據后續使用年限分為三類:后續使用3()年的
建筑,簡稱A類建筑:后續使用40年的電筑,簡稱B類建筑;后續使用50年的建筑,簡稱C類建筑。
條文說明3.1.2采用消能減震、隔發技術對既有鋼筋混凝土結構進行抗宸加固時,其后續設計使用年限
按現行國家標準《建筑抗宸鑒定標準》GB50023的有關規定確定。
3.1.3消能器、隔震裝置的經濟使用壽命應與主體結構設計使用在限或后續使用年限匹配,達到免維
護使用周期或經歷設防烈度以上的地震后,應全面檢測,并依據檢測結果確定剩余使用年限或進行替換。
3.1.4既有建筑抗震加固前,應根據設防烈度、抗震設防分類、后續使用年限和結構類型等,按現行
國家標準《建筑抗震鑒定標準》GB50023的有關規定進行抗震鑒定,
條文說明314設防烈度應按現行國家標準《建筑抗宸設計規范》GB50011采取,荷我應按現行國家標
準《建筑結構荷載規范》GB5OOOS取值,速筑抗震設防類別應按現行《建筑工程抗虞設防分類標準》
GB50223執行。
3.1.5宜選擇對抗得有利地段作為消能減爰、隔震減震的場地,避開不利地段,當無法避開時應采取
有效的措施,不應選擇危險地段。
條文說明3.1.5對消能減宸、隔宸建筑建設場地有利、一般、不利和危險的劃分按現行國家標準《建筑
抗笈設計規范》GB50011有關規定劃分。
3.1.6消能減震、隔震建筑的結構布置應符合現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011關于規則
性相關規定。
3.1,7非結構構件抗震設計應符合現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011.《非結構構件抗宸設
計規范》JGJ339-2015關于非結構構件相關規定。
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4地震作用與驗算
41一般規定
4.1.1消能減震、隔震結構的地震作用,應符合下列規定:
1一般情況下,應至少在建筑結構的兩個主軸方向分別計算水平地震作用,各方向的水平地底作
用應由該方向抗側力構件和消能部件共同承擔。
2有斜交抗側力構件的結構,當相交角度大十15"時,應分別口算各抗側力構件方向的水平地震
作用。
3質量和剛度分布明顯不對稱的結構,應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響:其它情況,應允
許采用調整地震作用效應的方法計入扭轉影響。
48度和9度時的長懸臂或大跨度結構,及9度時的高層建筑結構,應計算豎向地震作用。
條文說明4.1.1施加在建筑結構上的地宸荷栽實際上是由于地宸地面運動引起的動態作用,包括地震加
速度、速度以及動位移的作用,具有顯著的動力屬性。消能減宸、隔震結構在地宸作用下的響應除與地
震動大小、頻譜特性、作用方向以及持續時間有關外,還與結構抗側力構件布置方式、質量與剛度分布
情況、消能器的類別及空間分布形式、隔宸裝置的類別及布置形式以及自身的動力特性等因素有關。
4.1.2計算地震作用時,建筑的重力荷載代表值應取結構和構配件自重標準值和各可變荷載組合值之
和。各可變荷我的組合值系數,應按表4.1.2采用。
表4.1.2組合值系數
可變荷我種類組合值系數
雪荷載0.5
屋面積灰荷栽0.5
屋面活荷我不計入
按實際情況計尊的樓面活荷載1.0
按等效均布荷載計版書庫、檔案庫0.8
界的樓面活荷或其它民用建筑0.5
硬鉤吊車0.3
起重機懸吊物重力
軟鉤吊車不計入
注:硬鉤吊車的吊電較大時,組合值系數應按實際情況采用。
4.1.3消能減震、隔震結構的地震作用效應計算,應采用下列方法:
1計算模型應包括隔震支座、消能部件的力學參數,宜采用空間結構有限元模型。
2當結構主體結構處于彈性工作狀態,且隔震支座、消能器處于線性工作狀態時,可采用振型分
解反應譜法、彈性時程分析法。
3當結構主體結構處于彈性工作狀態,且隔震支座、消能器處于非線性工作狀態時,可將隔宸支
座、消能器進行等效線件化,采用附加有效阻尼比和有效剛度的振型分解反應譜法、師性時程分析法:
也可采用非線性時程分析法。
4當主體結構進人彈塑性狀態時,應采用彈塑性分析方法,宜采用彈塑性時程分析方法。
條文說明4.1.3消能減宸、隔震結構的地震作用計算應按地震輸入強度等級不同,充分考慮消能部件、
降宸裝置的工作狀態選擇合適的分析方法。當主體結構進入彈塑性狀態時,應采用彈塑性分析方法。彈
塑性分析方法分為:靜力彈塑性分析方法和彈塑性時程分析方法。其中靜力彈塑性分析方法受其基本理
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論的限制條件,該分析方法僅適用于設置位移相關型消能器的消能減震結構。其相關要求如下:
基本假定:
1)實際結構的地震反應與某一等改單自由度體系的反應相關。該假定表明結構的地震反應由某一陣型
起主要控制作用(一般認為是結構第一振型),其它振型的影響可以忽略。
2)地宸過程中,不論結構變形大小,分析所假定的結構沿高度方向的形狀向量都保持不變。
運用范圍:
高階振型效應不明顯(判定方法)
1)模型1(模態分析質量?參與系數達到90%)
2)模型2(模態分析只求解第一陣型)
3)反應譜地震荷載(模態1結果不大于L3倍模型2結果,則為高階振型效應不明顯)
4.1.4采用時程分析法時,當取3組加速度時程曲線輸入時,計算結果宜取時程分析法包絡值和振型
分解反應譜法的較大值;當取7組及以上的時程曲線時,計算結果可取時程分析法的平均值和振型分
解反應譜法的較大值。
4.1.5實際強震記錄和人工模擬的加速度時程曲線應按建筑場地類別和設計地震分組選選取和合成。
其中實際強震記錄地震動加速度時程曲線在對應于結構主要振型本應周期點附近時,每條實際強震記
錄對應的反應譜與設計反應譜的譜值最大偏差不應超過20機所合成的人工模擬加速度時程曲線對應的
反應諾與設計反應潸在對應于結構各冏期點的偏差平均值不宜人于5樂最人偏差不宜人于10%。其加速
度時程的最大值可按表4.1.5采用。
表4.1.5時程分析所用地震加速度時程的最大值(cm/s2)
7度8度
地篋影響9度
0.10g0.15g0.20g0.30g
多遇地震355570110140
設防地震100150200300400
罕遇地震220310400510620
極罕遇地震3204606008401080
注:設計地震加速度峰值相當于現行國家標準《中國地震動參數區劃圖》GB8306-2015中的地震動峰值加速度。
4.1.6多遇地震的地震影響系數曲線的形狀及參數應按圖4.1.6aI僅,設防地震、罕遇地震和極罕遇地
笈按圖4.1.6b取:
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a——他於影響系數;?max——地維影響系數最大值:Y——衰減指數:T)——阻尼圜整系數;
Tt一設計特征周期:T——結構自振周期
圖4.1.6a5$阻尼比的多遇地震影響系數曲線
a——地震影響系數:0max一地底影響系數最大值:/——哀減指數:rj——阻尼調整系數:
Tt一設計特征周期:T——結構自振周期
圖4.1.6b5%的阻尼比的設防、罕遇和極罕遇地震影響系數曲線
4.1.7當建筑結構阻尼比按有關規定不等于().05時,其地震影響系數曲線的阻尼調整系數和形狀參
數應符合下列規定:
1)曲線下降段的衰減指數應按下式確定:
7=0.9+(0.05-<)/(0.3+6<).....................(4.1.7-1)
式中:/—曲線下降段的衰減指數:
<----阻尼比。
2)阻尼調整系數應按下式計算:
Z7=I.O+(().()5-<)/(().()8+1.6<)...................(4.1.7-2)
式中:7]——阻尼調整系數,當小于0.55時,應取0.55。
條文說明4.1.6~4.1.7地點反應譜是進行結構承.載力與變形臉算的基本前提。參照現行國家標準《建筑抗
1C
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震設計規范》GB50011.《建筑隔震設計標準》GB/T51408的相關要求,本標準從不同烈度和水準地宸
具有相同超越概率的角度出發,分別給出了不同水準地震反應譜曲線的形式及其關鍵參數的取值方法。
其中多遇地宸反應譜曲線的形式與現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011一致,基本保持原結
構設計延續性的考慮。設防、罕遇及極罕遇地宸反應譜曲線的形式與現行國家標準《速筑隔震設計標準》
GB/T51408及現行協會標準《建筑工程抗震性態設計通則》CECSI60一致,該反應諳曲線依據中國地
發局工程力學研究所對近一萬組波的統計結果,其更能反映地震波的特性,為許多國家的規范所采用。
41.8場地特征周期應按現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011的有關規定確定,罕遇地您和
極罕遇地藤作用時,場地特征周期應分別增加0.05s和0.10so
4.1.9地震影響系數應根據烈度、場地類別、結構自振周期以及阻尼比確定。水平地震影響系數最大
值應按表4.1.9采用。
表4.1.9水平地震影響系數最大值
7度8度
地震影響9度
0.10g0.15g0.20g0.30g
多遇地族0.080.120.160.240.32
設防地混0.230.340.450.680.9
罕遇地震0.500.720.901.201.40
4.1.10當處于發震斷層10km以內時,地震作用計算應考慮近場影響,乘以增大系數,5km及以內宜
取1.25,5km以外可取不小于1.15。
條文說明4.1.10目前,對于地斷層地震動的認識還十分有限。對于近斷層地震動的速度脈沖和永久位移
竽特性的產生機理尚不明確。近斷層地震動特性對建筑結構的影響研究也不充分。因此本標準參考
《UniformBuildingCode1997》中對近斷層地度動的處理方法,在《UniformBuildingCode1997》中,只
對Z>0.40區(相當于我國基本烈度九度區)考慮近場效應對加運度反應譜峰值的放大影響,同時將
發宸斷層按活動強烈程度劃分為\、B、C三個等級,不同等級發宸斷層增大系數不同。其中A級發
裳斷層(戢大發震震級不小于7級,滑動速率大于每年5mm)10公里就圍的場地要考慮近場系數,B、
C級發震斷層5km外不考慮近場系數。
4.1.11采用消能減度或隔篋進行抗宸加固時,A類、B類建筑的地宸作用分別按0.8、0.9系數折減。
條文說明4.1.11對應后續使用年限為30年(A類)或40年(B類)內發生與50年內相同超越概率為
63%、10%和2%?3%的地宸烈度作為A類或B類建筑的多遇地宸、設防地震和罕遇地震,繼續采用三
級設防水準的概念,相應地震作用進行折減“
42水平地震作用計算
42.1采用振型分解反應譜法不進行扭轉耦聯計算的結構,應按下列規定計算其地震作用和作用效應:
1結構,振型,質點的水平地震作用標準值,應按下列公式確定:
Fji=ajYjXjiGi(Z=1,2,...,/?,).....................................(4.2.IT)
式中:Fjj―j振型i質點的水平地震作用標準值;
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a)——相應于j振型自振周期的地震影響系數,應按4.1.6?4.1.9條確定;
Xjj——J振型i質點的水平相對位移,應按本標準附錄A中式(A.O.1-1)計算;
rj——/振型的參與系數,應按本標準附錄A中式(A.0.1-2)計算。
2水平地震作用效應(彎矩、剪力、軸向力和變形),當相鄰周期之比小干?0.85時.可按下式確定:
S/次=JZS;(l+小.(4.2.1-2)
式中:S&——水平地震作用標準值的效應:
Sj——/振型水平地震作用標準值的效應,可只取前2?3個振型,當基本自振周期大于1.5s
或房屋高寬比大于5時,振型個數應適當增加。
L——第j振型水平地震作用效應非比例阻尼影響系數,按本標準附錄A中式(A.0.2T)
計算。
4.2.2水平地宸作用下,建筑結溝的扭轉耦聯地震效應應符合下列要求:
1j振型i層的水平地宸作用標準值,應按下列公式確定:
Fyi=a^>jXPGi(i=l,2,…,〃,j=l,2,…,m)..............................(4.2.2-1)
Fyji=(xir,jYjiGi(/=1,2,—,n,j=1,2,m).............................(4.2.2-2)
%=勺九產"科(j=],2,…,n,j=i,2,m).............................(4.2.2-3)
式中:、Fyji——分別為/振型i層的工方向、y方向的地震作用標準值:
/一,振型i層的轉角方向的地震作用標準值:
X"、丫事——分別為j振型i層質心在工、y方向的水平相對位移,應按本標準附錄A中式
(A.0.1-1)計算:
振型i層的相對扭轉角;
力——,層轉動半徑,可取,層繞質心的轉動慣量除以該層質量的商的正二次方恨:
力——計入扭轉的J振型的參與系數,應按本標準附錄A中式(A.0.1-2)計算。
2單向水平地震作用下的扭轉耦聯效應,可按下列公式確定:
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(4.2.2-4)
pL=-------,8降+41)/5----------------G+/£L1£A、
"(1-硝+4的(1+硝4+4?+金2)以[+74」+手獲4力4.225)
式中:S曲——地震作用標準值的扭轉效應;
Sj、Sk——分別為j、2振型地震作用標準值的效應,可取前9?15個振型;
《、晨——分別為J、k振型的阻尼比:
Pjk——j振型與A娠型的耦聯系數,應按本標準附錄A中式(A.0.2-1)計算;
而——k振型與j振型的自振周期比。
3雙向水平地震作用的扭轉耦聯效應,可按卜.列公式中的較大值確定:
SEk=JS;+(O.85S、)2.....................................................(4.2.2-6)
或SEk=JS;+(O.85S,)2.....................................................(4.2.2-7)
式中:S1、S、.分別為上向、y向單向水平地震作用按式(4.22-4)計算的扭轉效應。
4.2.3結構阻尼比小丁15樂消能器在主體結構空間分布均勻時,可按本標準附錄A第A.03條的規
定執行。
條文說明421?423結構的動力特征理論上應該包括質量矩陣M、阻尼矩陣C、剛度矩陣K三方面的
影響因素,為了簡化處理,同時考慮傳統結構中阻尼部分影響較小,長期以來采用只考慮質量矩陣M、
剛度矩陣K的振型分解方法,所謂的實振型分解方法。當C矩陣的影響不可忽略時一比如隔宸結構中
用炭層的等效阻尼比通常會在15%以上,大概是上部結構的3倍以上,或是消能減震結構中局部樓層、
局部區域集中布置消能器等,在采用實振型分解法是不合理的。發振型分解法同時考慮了M、C、K矩
陣的影響,得到的振型周期、振型阻尼比是結構體系真實的動力特性,在理論上對非比例阻尼問題的處
理是精準的;實振型分解法是發振型分解法得一種特例,當C矩陣滿足比例阻尼假定時,由復振型分解
法可以退化到實振型分解法;另外,從已有的分析結果看,結構中局部樓層、局部區域消能器布置越集
中,未布置.消能器結構樓層越多,笈振型分解法與實振型分解法得結算結果相差越大,強迫解耦的實振
型分解反應譜法結果小于復振型反應譜法,這是偏于不安全的。
本標準的振型分科反應譜法次認是基于考慮阻尼矩灣的發集型分解的反應譜法,基本公式的形式與不
考慮阻尼矩陣的振型分解反應語法是一致的,區別在于振型參與系數和振型偶聯系數的計算公式。
第4.2.1條第2款給出的是復振型分解反應譜法的平方和開平方組合形式(SRSS),當不滿足相鄰振型周
期比小于0.85的條件時,應采用完全平方組合形式(CQC),即本標準式422-4。此外,本標準發振型
分解反應譜法組合公式都是針對她震作用效應的標量形式,當為向量形式時,則公式中的乘積、平方對
應于各個元索的乘積和開方。
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