李王坤
(太原市城市規(guī)劃設(shè)計研究院 山西太原 030002)
隔震設(shè)計指在房屋基礎(chǔ)、底部或下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置由橡膠隔震支座和阻尼裝置等部件組成具有整體復(fù)位功能的隔震層,以延長整個結(jié)構(gòu)體系的自振周期,減少輸入上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用,達(dá)到預(yù)期防震要求。
這就是隔震理論的基本出發(fā)點(diǎn)。
本工程為山西省晉源區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)實(shí)驗(yàn)樓,建筑南北向總長13.4m,東西向總長59.5m,總建筑面積為2696.70m2,建筑總高度為16.7m,地上共四層,地下一層,功能為教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓,結(jié)構(gòu)體系為框架結(jié)構(gòu),抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度,設(shè)計基本地震加速度值為0.2g,設(shè)計地震分組為第二組。采用隔震技術(shù),設(shè)置隔震層。
(1)由于基底在第二層素土層底,不滿足地基承載力要求,需清除基底素填土,采用砂石回填,壓實(shí)系數(shù)0.97。地基承載力特征值不小于80kPa;地基屬于中等液化場地,地基采用圍封法進(jìn)行液化處理。水泥攪拌樁(濕法):樁徑500mm,樁總樁數(shù)為1872根。
(2)本工程主樓采用梁板式筏基,筏板厚500mm雙層雙向。
設(shè)計分析軟件:ETABS中文版,軟件編制單位:中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院、北京金土木軟件技術(shù)有限公司,2003年10月10通過建設(shè)部鑒定。
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010),對隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性動力時程分析,對每一個選定的地震波,分別計算三次:計算中震下隔震和不隔震時結(jié)構(gòu)的層間剪力,根據(jù)層間剪力比確定降低烈度;進(jìn)行罕遇地震下的隔震計算,確定罕遇地震下隔震層的位移。本工程抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度,中震加速度a=200gal,罕遇地震加速度a=400gal。
地震波:本工程計算時共選用了5條地震波,其中B01波、B02波、B03波為太原本地波,B04波為Los Angeles 1935 Sanfernado波,Bel波為埃而森特羅波(EL Centro)。所用地震波的波名與后面計算書的波名對應(yīng)。
計算結(jié)果:X方向?qū)娱g剪力比=0.099,Y方向?qū)娱g剪力比=0.102按規(guī)范上部結(jié)構(gòu)可降低1.5度。故本工程上部結(jié)構(gòu)可按Ⅶ度進(jìn)行抗震計算。同時,罕遇地震,X方向隔震層位移=253mm,Y方向隔震層位移=227mm,滿足規(guī)范要求。
表1 隔震支座力學(xué)性能指標(biāo)
表2
[1]殷許鵬.隔震建筑設(shè)計、建造措施及后期維護(hù)管理方法研究[D].昆明理工大學(xué),2013.
[2]吳韜.隔震建筑構(gòu)造設(shè)計[D].湖南大學(xué),2005.