新旧抗震规范关于隔震、消能减震设计要求的对比
(所属杂志:此文章来自原稿) 发布时间:2012-09-11 已阅读:1476
周 仁
(上海江欢成建筑设计有限公司,上海200070)
摘 要:对2010版建筑抗震设计规范和2001版建筑抗震设计规范中关于隔震、消能减震设计内容进行了对比分析,从新老规范关于隔震内容改变的原因进行论述,进行了新旧抗震规范对隔震、消能减震设计影响的研究。
关键词:抗震设计;隔震;消能减震;水平向减震系数;竖向地震力 中图分类号:TU352.1 文献标识码:A
根据住房和城乡建设部公告从2010年12月1日起,采用新版抗震设计规范。新版抗震规范关于隔震、消能减震进行了局部调整,作为设计人员有必要了解新旧抗震规范关于隔震、消能减震设计的变化,从而更好地进行隔震及消能减震设计。
1 新旧抗震规范关于隔震、消能减震设计要求的对比
通过对比2001版建筑抗震规范(下称老规范)以及2010版建筑抗震规范(下称新规范),其中关于隔震及消能减震部分的调整主要有如下几点:
1.1 新规范第12.1.3条修改了老规范规定隔震结构的适用范围
老规范规定:不隔震时基本周期小于1.0s和采用底部剪力法进行非
隔震设计的结构,新规范取消了此条限值,扩大了采用隔震设计的范围。
规范条文说明:根据日本和美国的经验,不隔震时基本周期小于1.0s时,采用隔震技术效果最佳,但是超过1.0s的结构采用隔震技术也是有效的,故新规范取消了此条限制。
1.2 新规范第12.2.1条提高了8度(0.3g)时竖向地震作用标准值
老规范对于8度(0.3g)时竖向地震作用标准值可取隔震层以上结构总重力荷载代表值的20%,新规范将这一数值提升至30%。
1.3 新规范第12.2.3条对外径小于300mm的橡胶支座,丙类建筑压应力限值进行了修改
老规范规定外径小于300 mm的橡胶支座,丙类建筑压应力限值为12 Mpa,新规范规定此限值为10 Mpa。
主要原因是考虑到随着橡胶隔震支座制作工艺越来越成熟,隔震支座的直径越来越大,建议对隔震支座选型时尽量选用大直径的支座,对300 mm直径的支座,由于其直径小,稳定性差,故将其设计承载力由12 MPa降低到10 MPa。
1.4 新规范第12.2.4条关于计算水平向减震系数及罕遇地震变形验算所采用隔震支座参数进行了修改
多遇地震计算时,老规范规定,隔震支座参数应采用在规定的压应力限值下,水平加载频率为0.3 Hz且隔震支座剪切变形为50%的水平刚度和等效黏滞阻尼比。新规范规定,隔震支座参数应采用在规定的压应力限值下,隔震支座剪切变形为100%时的等效刚度和等效黏滞阻尼比。
罕遇地震计算时,老规范规定,对于小于
600 mm直径隔震支座参数应采用在规定的压应力限值下,水平加载频率为0.1 Hz且隔震支座剪切变形为250%的水平刚度和等效黏滞阻尼比,大于600 mm直径隔震支座参数应采用在规定的压应力限值下,水平加载频率为0.2 Hz且隔震支座剪切变形为100%的水平刚度和等效黏滞阻尼比。新规范规定,对于小于600 mm直径隔震支座参数宜采用在规定的压应力限值下,隔震支座剪切变形为250%的等效刚度和等效黏滞阻尼比,大于600 mm直径隔震支座参数应采用在规定的压应力限值下,隔震支座剪切变形为100%的等效刚度和等效黏滞阻尼比。
1.5 新规范第12.2.4条关于隔震支座在罕遇地震下,橡胶隔震支座是否可以出现拉应力
1.8 新规范第12.2.5条计算竖向地震力的标准发生变化
由于水平向减震系数计算的变化,计算竖向地震作用的标准也有了变化,老规范规定,9度和8度水平向隔震系数0.25时,应考虑竖向地震力,8度水平向隔震系数不大于0.50时,宜考虑竖向地震力。新规范规定,9度和8度水平向隔震系数不大于0.3时,应考虑竖向地震力。
1.9 新规范第12.2.7条关于隔震层以上结构的抗震措施发生了变化
老规范规定对水平向减震系数为0.75时不应降低非隔震时的要求,不大于0.50时,可适当降低非隔震时的抗震措施。对现浇混凝土结构抗震措施可按表2采用。
2 总 结
(1)新规范计算水平减震系数时采用的隔震支座参数,橡胶支座由50%改为100%,支座的等效刚度比老规范减少,计算的隔震效果更加明显。
(2)新规范改变水平向减震系数的计算,新规范计算隔震后水平地震影响系数最大值变小,计算的隔震效果更明显。
(3)新规范对8度设防时,考虑竖向地震的要求更加严格。
(4)新规范规定对于多层隔震结构水平地震作用由原来的沿高度矩形分布改为为沿高度按重力荷载代表值分布,更接近于实际情况。
(5)新规范增加了隔震层位于下部或大底盘顶部时对隔震层以下结构的规定,进一步明确了按隔震后而不是隔震前的受力和变形状态进行抗震承载力和变形验算的要求。
(6)新规范增加了黏弹性材料总厚度以及极限位移、极限速度的规定。
(7)新规范修改了消能减震器检测要求,试验的循环次数由60圈改为30圈,性能的衰减程度由10%减低为15%,降低了对阻尼器的性能要求。
(8)新规范明确了消能器与主结构连接部件应在罕遇地震下保持弹性范围内工作。
(9)新规范新增消能减震结构抗震构造措施可降低标准的条文。
参考文献
[1] GB 50011-2001 建筑抗震设计规范[S]
[2] GB 50011-2010 建筑抗震设计规范[S]
[3] DB J08-9-2003 上海市工程建设规范建筑抗震设计规程[S]
定稿日期:2012-01-18
作者简介:周仁(1981~),男,一级注册结构工程师。
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