隔震结构工程设计
1工程概况
某商业办公楼，地上6层，首层5.1m,其余层高度皆为3.6m，总高24.6m，隔震支座设置于基础顶部。上部结构为钢框架结构，楼盖为普通梁板体系，基础采用独立基础。丙类建筑，设防烈度7度，设计基本加速度0.15g，场地类别Ⅱ类，地震分组第一组，不考虑近场影响。
表1.1 上部结构重量及侧移刚度
层号重力荷载代表值(KN) 侧移刚度（KN/mm）
1 7760 815
2 7760 796
3 7760 796
4 7760 796
5 7760 796
6 5100 796
2 初步设计
2.1是否采用隔震方案
(1)不隔震时，该建筑物的基本周期为0.45s，小于1.0s。
(2)该建筑物总高度为24.6m，层数6层，符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。
(3)建筑场地为Ⅱ类场地，无液化。
(4)风荷载和其他非地震作用的水平荷载未超过结构总重力的10%。
以上几条均满足规范中关于建筑物采用隔震方案的规定。
2.2确定隔震层的位置
隔震层设在基础顶部，橡胶隔震支座设置在受力较大的位置，其规格、数量和分布根据竖向承载力、侧向刚度和阻尼的要求通过计算确定。隔震层在罕遇地震下应保持稳定，不宜出现不可恢复的变形。隔震层橡胶支座在罕遇地震作用下，不宜出现拉应力。
2.3隔震层上部重力设计
上部总重力为如表1.1所示。
3 隔震支座的选型和布置
确定目标水平向减震系数为0.50，进行上部结构的设计，并计算出每个支座上的轴向力。根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图1.1所示，即各柱底部分别安置橡胶支座）。
图1.1 隔震支座布置图
3.1确定轴向力
竖向地震作用 G F v evk α==19261kN
柱底轴力设计 kN N 84679竖向地震作用3.1活载）5.0恒载(2.1=⨯+⨯+⨯= 中柱柱底轴力 kN N 2057.92中= 边柱柱底轴力 kN N 1884.86边= 3．2确定隔震支座类型及数目
中柱支座：LRB600型，竖向承载力2673KN ，共20个。 边柱支座：LRB600型，竖向承载力2673KN ，共20个。 其支座型号及参数如表3.1。
4 水平向减震系数ϕ的计算
多遇地震时，采用隔震支座剪切变形为50%的水平刚度和等效粘滞阻尼比。 由式
mm kN K K j
h /83.6804092.2=⨯==
∑ 由式
292.083.68
292
.0092.204=⨯⨯=
=
∑h
j
j eg K K ξξ。
由式
s T S g
K G
T g h 0.24.05527.121=⨯=<==π
。 57.07.106.005.012=+-+=eg
eg
ξξη
78.055.005.09.0=+-+=eg
eg
ξξγ
由式 5.037.0)/()/(29.0012<==
g g T T T T γηϕ
即水平向减震系数满足预期效果。 5 上部结构计算
5.1水平地震作用标准值
非隔震结构水平地震影响系数216.024.00.145.040.09
.0max 210=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛=αηαγ
T
T g
由式
kN G F eq ek 4.20238.25317216.037.00=⨯⨯==ϕα 5.2隔震层分布的层间剪力标准值 由式
ek n
i i
i
i F G
G F ∑==
1
),2,1(n i =
计算层间剪力标准值,其结果见表5.1。
6 隔震层水平位移验算
罕遇地震时，采用隔震支座剪切变形不小于250%时的剪切刚度和等效粘滞阻尼比。 6.1计算隔震层偏心距e
本结构和隔震装置对称布置，偏心距e =0。 6.2隔震层质心处的水平位移计算
根据场地条件，特征周期为s T g 4.0=。 由式
mm kN K K j
h /504.5340216.1=⨯==
∑
由式
131.0504
.53131
.0216.140=⨯⨯=
=
∑h
j
j eg K K ξξ
由式
s g K G
T h 66.121==π
71.0131.07.106.0131
.005.017.106.005.012=⨯+-+
=+-+
=eg
eg
ξξη
83.0131
.055.0131
.005.09.055.005.09.0=⨯+-+
=+-+=eg
eg ξξγ
设防烈度7度(0.15g)罕遇地震下20.1max =α。
261.020.171.066.14.0)(83
.0max 21
1=⨯⨯⎪
⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=αηζαγ
T
T g
eq
由式
mm m K G
u h
eq s c 179179.0)(1===
ζαλ
6.3水平位移验算（验算最不利支座）
