半岛登录减震身手丨隔震构架沉心

  新闻资讯     |      2023-09-01 01:26

  半岛注册比来无间跟隔震构造打交道,得空把少少跟构造打算联系的重点写写,过错的地方还忘斧正

  对付隔震构造打算依照现行典型打算,一定跟水准减震系数联系,这个参数跟隔震打算息息联系,那就从这个参数说起。

  正在抗震典型12.2.5条规则,对付多层修筑,为按弹性估计安排所得的隔震与非隔震各层层间剪力的最大比值。对高层修筑构造,尚应估计安排隔震与非隔震各层颠覆力矩的最大比值,并与层间剪力的最大比值比拟较,取二者的较大值;

  1、通俗采用各楼层剪力的比值估计安排水准减震系数,当为高层修筑构造时,应该推敲颠覆力矩的比值;由于,对付高层构造弯矩的影响较大,加倍对弯曲型构造

  2、隔震构造的模子应当是带有隔震支座,非隔震构造则是去掉隔震支座的上部构造。但也有以为非隔震构造应当是将隔震构造中隔震支座换为平等水准刚度的柱子或刚度较大的柱子;抗震构造是假思构造,是不存正在的,是为了采用现行典型的幼震打算而人工强造等效出来的构造,结果上其变形和内力跟隔震构造都有较大的区别。留神的是,抗震构造务必保存隔震层,不然正在按幼震反响谱打算时,楼体的高度变了导致风荷载等估计安排不精确。

  3、隔震构造既然是带隔震支座的,那估计安排时应当好坏线性的,那估计安排水准减震系数时应该是采用时程估计安排门径;寻常对隔震构造为上部弹性,隔震层为非线性,抗衡震构造则为全弹性。

  4、采用时程估计安排楼层剪力和楼层颠覆弯矩应该正在设防烈度下估计安排。假如正在幼震下估计安排楼层内力,隔震支座或者还没有爆发非线性反响,不行反响隔震支座的成效;假如正在大震下估计安排,那么上部构造也有部门区域进入飞线性,将如此的估计安排结果代入幼震打算是不对理的。惟有正在中震下,隔震构造的隔震层进入非线性耗能历程,而上部构造根基维持弹性,估计安排获得的减震系数本领用于弹性打算中。其余,隔震构造的打算倾向应该正在设防烈度下上部构造根基完全,这点正在水准减震系数的估计安排上反响;

  5、水准减震系数跟隔震支座的变异系数无合,惟有正在估计安排地动影响系数最大值时,支座的变异系数才有用用。那么,依照典型规则,水准减震系数跟降度、抗震等第等联系,这些参数的选用应该跟支座变异系数无合;

  7、水准减震系数不分别X向和Y向,于是,取值应为两个倾向的包络值,这对两个倾向的高宽比相差较大的构造来说,会导致某个倾向过于顽固;

  8、水准减震系数是取全体楼层对应剪力比的较大值,也便是楼层包络,依据构造的高度、构造类型的差异会涌现正在差异的位子,但总体而言对大部门楼层是偏于顽固的;

  9、估计安排水准减震系数跟选波相合,只管典型给定选波条目,但已经存正在较大的空间。典型条件的反响谱上统计旨趣相符,假如条件依照隔震周期前三周期选用,那行使正在抗震构造上不对理,假如用抗震周期前三周期也不对理,寻常做法永诀取前三周期,即6个周期点选用地动波减震,但如此对找自然波好坏常障碍的,由于隔震周期寻常较大,自然波反响谱正在长周期段寻常降落较多,而典型反响谱正在永恒周期段抬高了,导致自然波难选。但总之,无论是三条包络如故7条均匀,工程师对此的操作空间都出格大。

  依照现行典型的估计安排判辨门径,务必将隔震构造这个非线性构造系统转换为等效线性化的弹性系统来举行判辨估计安排,那么对隔震构造的非现行支座一定须要举行等效措置,将其等效为依照必然刚度和必然附加阻尼的线弹性构件。于是,须要给每个支座授予一个等效刚度和等效阻尼,或者给合座隔震层授予一个等效刚度和等效阻尼以依照多自正在度系统简化估计安排。

  等效刚度:正在现行典型中规则,正在多遇地动效用下,依照剪切变形为50%的水准刚度推敲;正在设防烈度地动效用下,依照剪切变形为100%的水准刚度推敲;正在罕遇地动效用下,依照剪切变形为250%的水准刚度推敲。依照该界说,即通过支座的试验获得的滞回弧线画割线刚度可得到,即可获得一个定值。

  等效阻尼:正在现行典型中有形似等效刚度的界说,通俗通过能量估计安排半岛登录,即有用阻尼比,个中为耗能部件正在构造预期位移下来去一周所花消的能量,为筑设耗能部件的构造正在预期位移下的总应变能。对付能量的估计安排可参考联系典型。

  那么从等效刚度和等效阻尼的估计安排门径解说,等效线性化的条件是存正在预估位移和确定的剪切变形,那正在实践工程中,多遇地动下是否可能使得支座的剪切变形到达50%呢?或者设防烈度地动效用下到达100%?或者罕遇地动效用下到达250%?

  显明不行逐一而足,多遇地动下,往往隔震支座还处于弹性阶段,变形很幼,或者部门支座还处于初始刚度起效用的阶段;而设防烈度地动效用下和罕遇地动效用下也或者达不到100%和250%,或者逾越它。

  从滞回弧线可知,假如等效刚度选用的变形偏大,实践达不到,那么等效刚度偏幼,构造隔震层偏柔,导致隔震周期偏大,减震成效过于放大,而实践未能到达,从而导致上部构造的打算配筋偏幼,使合座构造偏于担心全;

  假如等效刚度选用的变形偏幼减震,即地动效用水准真正变形逾越典型指定的剪切变形,已经取指定剪切变形时对应的刚度,则等效刚度偏大,则或者导致对应地动效用水准的变形验算不确凿。

  同理,等效阻尼也已经存正在上述的题目,滞回弧线中能量耗散的面积多少跟实践变形联系,过大的变形忖度会导致多估计安排了等效阻尼比,使得上部构造配筋偏幼而偏于担心全。

  于是,发起正在等效线性化措置中,等效刚度和等效阻尼的获取正在非线性估计安排历程中获取,即采用非线性的门径举行时程判辨,依据时程判辨获得的滞回弧线求等效刚度,确定等效刚度后,正在依据等效刚度求隔震层等效阻尼比,以避免每个构件的阻尼比离散导致等效刚度和等效阻尼均无法收敛。

  因为正在现行典型的打算中,已经以反响谱门径为主导,于是,等效刚度和等效阻尼真实定直接影响打算结果。因为非线性时程判辨门径纷乱,也可能发起采用反响谱法举行迭代估计安排等效刚度和等效阻尼。

  流程:先假定一个等效刚度(通俗可能选用100%剪切变形时的等效刚度),然后举行中震宠爱反响谱估计安排,查看支座的变形,假如跟假定的100%剪切变形纷歧概,则将实践变形代入支座的滞回弧线中求出新的等效刚度减震,再举行二次估计安排,多次迭代后,使得等效刚度估计安排获得的支座剪切变形是吻合的。同理,可求等效阻尼,可是因为正在反响谱估计安排门径中,阻尼的巨细仅影响地动影响系数反响谱弧线,于是,只可求得一个隔震层的等效阻尼比,并与构造阻尼一齐推敲。

  正在现行抗震典型中,昭着指出对付8度以上构造应举行竖向地动效用,而且正在隔震构造的章节中昭着规则,8度和9度时,竖向地动效用圭表值不应幼于隔震层以上构造总重力荷载代表值的20%和40%。也便是说,对付处于8度、9度的隔震构造不但要推敲竖向地动的效用,况且给定了最低限值。

  正在对支座竖向压应力和拉应力验算时,也昭着规则对须要举行竖向地动效用估计安排的构造,尚应席卷竖向地动效用效应组合。

  当采用轻易的门径举行竖向地动效用时,通俗可直接取重力荷载代表值的20%和40%动作竖向地动效用效应。对付纷乱的构造,应举行三向地动效用时程判辨,三向加快率和地动影响系数的比值取为1:0.85:0.65。

  正在隔震构造打算中,竖向地动效用不行看轻,当竖向地动效用较大时,容易导致隔震支座拉压应力过大,加倍正在三向地动效用时,竖向效用pdelta效应昭彰,于是,正在时程判辨上钩算竖向效用有厉重的参考旨趣

  对付寻常混凝土构造,混凝土构件轴向刚度较大,轴向变形较幼,且与周边竖向构件的刚度也相差甚少,与周边的底部竖向构件的竖向变形差简直可能漠视不计。

  可是,隔震支座的竖向刚度寻常不大,好比一个600直径的铅芯橡胶支座的竖向刚度为2667KN/mm(某产家参数),而一个600直径的C40混凝土柱的线倍多。

  其余,正在隔震支座受水准剪切变形影响,相应的竖向位移也会增大,于是,涌现一个题目,正在竖向效用下,支座的竖向变形差是禁止看轻的减震,起码会带来几点影响:

  1、与相邻支座的竖向变形纷歧概导致竖向变差较大,导致相邻竖向构件间相连的水准构件两头的弯矩、剪力较大,要庄厉担任节点域的危害的或者性;

  2、竖向变形差或者导致部分的颠覆危险加大,于是正在隔震支座打算时,应尽量维持相邻支座之间的竖向刚度相差不大和竖向荷载相差不大,应通过轻易的手算担任竖向变形差的影响。

  正在典型中昭着规则,隔震层的水准刚度核心与上部构造质心应尽量重合,如不重合则应计入扭改革形的影响。

  正在摩登估计安排机工夫和有限元法的影响下,工程师们根基对全体的工程都推敲扭改革形的影响,于是该条规的推行根基都能实行。

  但正在实践工程中,除了条件推敲扭改革形表,还条件上部构造的质心与隔震层水准刚度核心偏爱率不逾越3%,乃至正在江苏、云南、新疆等部分区域条件偏爱率不逾越1.5%~2%,总体上较量庄厉担任质心刚心偏爱率,以避免构造正在地动效用下上部构造产生过大的扭改革形。

  因为每一层的质心都是不雷同的,那么上部构造的质心应该联合到一个点,于是,正在实践操作中,可取1.D+0.5L落到隔震层上的竖向构件底部的轴力来估计安排上部构造质心,估计安排式如下:

  于是,等效刚度的巨细对偏爱率的估计安排影响较大,寻常打算历程中取中震下迭代后等效刚度来估计安排,但个体以为如此措置并不是十足合理。

  偏爱率的担任倾向是担任隔震层扭改革形过大,扭改革形的巨细还跟地动效用的巨细联系,寻常正在设防烈度效用下,构造的扭改革形惹起的危害或者性较幼,正在罕遇地动中下扭改革形过大容易惹起隔震层支座涌现危害,并导致陆续倾圮,于是,发起正在估计安排偏爱率是应中心推敲正在罕遇地动下的等效刚度。

  正在实践工程中,偏爱对构造的回旋振动影响很大,正在隔震构造中,要推敲的偏爱紧要有:

  1、上部构造的偏爱:指上部构造中荷载、质料的漫衍自己存正在偏爱,即质料的拐把模子,每一层的质心并不重合,从而导致构造回旋反响。可是因为隔震层的存正在,这种偏爱效应影响不大;

  2、隔震层的偏爱:指上部构造的质心与隔震层隔震支座的刚心不重合,这对隔震层端部的隔震支座的水准变形影响很大,当偏爱很大时,构造角部的隔震支座或者爆发较大的水准位移,乃至跨越限位担任,而此时中部某些隔震支座变形很幼,合座隔震不对理。对付好像的偏爱矩和偏爱率,因为隔震层平面形势、隔震支座位子、非线性特质惹起的回旋振动也欠好像。纵然正在弹性打算时,不存正在偏爱,但正在高压力下,特地是第二形势系数较幼的幼型叠层橡胶支座的刚度会下降;地动时摩擦支座的摩擦力与轴力联系;铅芯橡胶支座、阻尼器等会由于筑造装置上的偏差导致刚度的变革等,偏爱是难以避免的。

  3、下部构造的偏爱:因为下部构造的质心刚心或者存正在偏爱,导致隔震层和上部构造的回旋振动,最紧要的是下部构造的平面形势跟上部构造的形势存正在很大的分歧,好比裙房顶隔震时,裙房的平面形势跟上部存正在很大分歧,导致上部构造的质心、刚心跟下部构造的质心刚心相差较远。可是因为,隔震构造打算中条件下部构造的刚度较大,寻常状况下,下部构造的偏爱对隔震层的回旋振动影响较幼。

  正在典型中昭着规则,隔震支座正在重力荷载代表值的竖向压应力不应逾越表 12. 2. 3 的规则半岛登录。并规则正在罕遇地动效用下,隔震橡胶支座的竖向压应力不应大于 30MPa。

  也便是说隔震支座须要担任平常利用形态下的压应力,避免正在平常利用形态就涌现橡胶遗失弹性,于是规则甲类修筑不得逾越10MPa,乙类不得逾越12MPa,丙类修筑不得逾越15MPa。

  正在规则中昭着规则重力荷载代表值效用下,即1.0D+0.5L,且活荷载可依据荷载典型举行相应的折减。

  但注中又规则正在举行颠覆验算时应该推敲水准地动效用组合,对须要推敲竖向地动效用的构造,应同时推敲竖向地动效用,但正在实践操作中,寻常仅推敲重力荷载代表值下的压应力验算。

  同时条件正在罕遇地动效用下的极限承载力形态下,竖向压应力一律不得逾越30MPa,避免支座被压坏。

  该项条件正在罕遇地动下对压应力做最低条件担任,留神此时的组合应该为1.0D+0.5L+1.0EX(EY)+1.0EV,应该为三向地动效用下的压应力担任。

  规则正在罕遇地动效用下, 隔震橡胶支座的竖向拉应力不应大于 1.0MPa。跟罕遇地动下竖向压应力验算一概,避免支座受拉危害,而正在来去运动中失效。

  当拉应力逾越1.0MPa时,应该推敲支座计划或者构造计划题目,并选用减少抗拉安装的法子,且拉应力支座数量不得逾越总数目标30%。

  固然典型没有明文规则风荷载效用下的压应力验算,可是推敲风力为常态,应该推敲平常利用形态下压应力担任,不宜逾越15MPa,选用组合为1.0D+0.5L+1.0W。

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