12.2 房屋隔震设计要点

12.2.1

隔震设计应根据预期的水平向减震系数和位移控制要求,选择适当的隔震支座(含阻尼器)及为抵抗地基微震动与风荷载提供初刚度的部件组成结构的隔震层。
隔震支座应进行竖向承载力的验算和罕遇地震下水平位移的验算。
隔震层以上结构的水平地震作用应根据水平向减震系数确定；其竖向地震作用标准值，8度和9度时分别不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的20%和40%。

 

12.2.2

建筑结构隔震设计的计算分析，应符合下列规定：

1 隔震体系的计算简图可采用剪切型结构模型(图12.2.2)；当上部结构的质心与隔震层刚度中心不重合时应计入扭转变形的影响。隔震层顶部的梁板结构，对钢筋混凝土结构应作为其上部结构的一部分进行计算和设计。

　　

2 一般情况下，宜采用时程分析法进行计算；输入地震波的反应谱特性和数量,应符合本规范第5.1.2条的规定；计算结果宜取其平均值；当处于发震断层10km以内时，若输入地震波未计及近场影响，对甲、乙类建筑，计算结果尚应乘以下列近场影响系数：5km以内取1.5，5km以外取125。
3 砌体结构及基本周期与其相当的结构可按本规范附录L简化计算。
 

12.2.3

隔震层由橡胶和薄钢板相间层叠组成的橡胶隔震支座应符合下列要求：

1 隔震支座在表12.2.3所列的压应力下的极限水平变位，应大于其有效直径的0.55倍和各橡胶层总厚度3.0倍二者的较大值。
2 在经历相应设计基准期的耐久试验后，隔震支座刚度、阻尼特性变化不超过初期值的±20%；徐变量不超过各橡胶层总厚度的5%。
3 各橡胶隔震支座的竖向平均压应力设计值，不应超过表12.2.3的规定。

表12.2.3

※注：

1 平均压应力设计值应按永久荷载和可变荷载组合计算，对需验算倾覆的结构应包括水平地震作用效应组合；对需进行竖向地震作用计算的结构，尚应包括竖向地震作用效应组合：
2 当橡胶支座的第二形状系数(有效直径与各橡胶层总厚度之比)小于5.0时应降低平均压应力限值：小于5不小于4时降低20%,小于4不小于3时降低40%；
3 外径小于300mm的橡胶支座,其平均压应力限值对丙类建筑为12MPa。
 

12.2.4

隔震层的布置/竖向承载力/侧向刚度和阻尼应符合下列规定：

1 隔震层宜设置在结构第一层以下的部位，其橡胶隔震支座应设置在受力较大的位置，间距不宜过大，其规格、数量和分布应根据竖向承载力、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 隔震层的水平动刚度和等效粘滞阻尼比可按下列公式计算：

         (12.2.4-1)                            
         (12.2.4-2)     

式中：隔震层等效粘滞阻尼比；
   ：隔震层水平动刚度；
   ：j隔震支座由试验确定的等效粘滞阻尼比，单独设置的阻尼器时，应包括该阻尼器的相应阻尼比；
   ：j隔震支座(含阻尼器)由试验确定的水平动刚度，当试验发现动刚度与加载频率有关时，宜取相应于隔震体系基本自振周期的动刚度值。
3 隔震支座由试验确定设计参数时，竖向荷载应保持表12.2.3的平均压应力限值，对多遇地震验算,宜采用水平加载频率为0.3Hz且隔震支座剪切变形为50%的水平刚度和等效粘滞阻尼比；对罕遇地震验算,直径小于600mm的隔震支座宜采用水平加载频率为0.1Hz且隔震支座剪切变形不小于250%时的水平动刚度和等效粘滞阻尼比，直径不小于600mm的隔震支座可采用水平加载频率为0.2Hz且隔震支座剪切变形为100%时的水平动刚度和等效粘滞阻尼比。
 

12.2.5

隔震层以上结构的地震作用计算，应符合下列规定：

1 水平地震作用沿高度可采用矩形分布;水平地震影响系数的最大值可采用本规范第5.1.4条规定的水平地震影响系数最大值和水平向减震系数的乘积。水平向减震系数应根据结构隔震与非隔震两种情况下各层层间剪力的最大比值，按表12.2.5确定。
 

表12.2.5

2 水平向减震系数不宜低于0.25,且隔震后结构的总水平地震作用不得低于非隔震的结构在6度设防时的总水平地震作用；各楼层的水平地震剪力尚应符合本规范第5.2.5 条最小地震剪力系数的规定。
3 9度时和8度且水平向减震系数为0.25时，隔震层以上的结构应进行竖向地震作用的计算；8度且水平向减震系数不大于0.5时，宜进行竖向地震作用的计算。

隔震层以上结构竖向地震作用标准值计算时，各楼层可视为质点，并按本规范第5.3节公式(5.3.1-2)计算竖向地震作用标准值沿高度的分布。
 

12.2.6

隔震支座的水平剪力应根据隔震层在罕遇地震下的水平剪力按各隔震支座的水平刚度分配当按扭转耦联计算时,尚应计及隔震支座的扭转刚度。
隔震支座对应于罕遇地震水平剪力的水平位移，应符合下列要求：

          (12.2.6-1)
           (12.2.6-2)  

式中：罕遇地震作用下第i 个隔震支座考虑扭转的水平位移；
    ：第i个隔震支座的水平位移限值；对橡胶隔震支座，不应超过该支座有效直径的0.55倍和支座各橡胶层总厚度3.0倍二者的较小值；
    ：罕遇地震下隔震层质心处或不考虑扭转的水平位移；
    ：第i个隔震支座的扭转影响系数，应取考虑扭转和不考虑扭转时i支座计算位移的比值；当隔震层以上结构的质心与隔震层刚度中心在两个主轴方向均无偏心时，边支座的扭转影响系数不应小于1.15。

12.2.7

隔震层以上结构的隔震措施，应符合下列规定：

1 隔震层以上结构应采取不阻碍隔震层在罕遇地震下发生大变形的下列措施：

1)上部结构的周边应设置防震缝，缝宽不宜小于各隔震支座在罕遇地震下的最大水平位移值的1.2倍。
2)上部结构(包括与其相连的任何构件)与地面(包括地下室和与其相连的构件)之间，宜设置明确的水平隔离缝；当设置水平隔离缝确有困难时，应设置可靠的水平滑移垫层。
3)在走廊、楼梯、电梯等部位，应无任何障碍物。

2 丙类建筑在隔震层以上结构的抗震措施，当水平向减震系数为0.75时不应降低非隔震时的有关要求；水平向减震系数不大于0.50时，可适当降低本规范有关章节对非隔震建筑的要求，但与抵抗竖向地震作用有关的抗震构造措施不应降低。此时，对砌体结构，可按本规范附录L采取抗震构造措施；对钢筋混凝土结构，柱和墙肢的轴压比控制应仍按非隔震的有关规定采用，其他计算和抗震构造措施要求，可按表12.2.7划分抗震等级，再按本规范第6章的有关规定采用。

表12.2.7

12.2.8

隔震层与上部结构的连接，应符合下列规定：

1 隔震层顶部应设置梁板式楼盖，且应符合下列要求：

1)应采用现浇或装配整体式混凝土板。现浇板厚度不宜小于140mm；配筋现浇面层厚度不应小于50mm。隔震支座上方的纵、横梁应采用现浇钢筋混凝土结构。
2)隔震层顶部梁板的刚度和承载力，宜大于一般楼面梁板的刚度和承载力。
3)隔震支座附近的梁、柱应计算冲切和局部承压，加密箍筋并根据需要配置网状钢筋。

2 隔震支座和阻尼器的连接构造，应符合下列要求：

1)隔震支座和阻尼器应安装在便于维护人员接近的部位；

2)隔震支座与上部结构、基础结构之间的连接件，应能传递罕遇地震下支座的最大水平剪力；

3)隔震墙下隔震支座的间距不宜大于2.0m；

4)外露的预埋件应有可靠的防锈措施。预埋件的锚固钢筋应与钢板牢固连接，锚固钢筋的锚固长度宜大于20倍锚固钢筋直径，且不应小于250mm。

12.2.9

隔震层以下结构(包括地下室)的地震作用和抗震验算，应采用罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行计算。

隔震建筑地基基础的抗震验算和地基处理仍应按本地区抗震设防烈度进行，甲、乙类建筑的抗液化措施应按提高一个液化等级确定，直至全部消除液化沉陷。