SAP下简单结构隔震设计.docx
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SAP下简单结构隔震设计
1工程概况
某中学教学楼，地上5层，每层高度皆为3m，总高15m，隔震支座设置于基础顶部。
上部结构为全现浇钢筋混凝土框架结构，楼盖为一般梁板体系。
设防烈度8度，设计大体加速度，场地类别Ⅱ类，地震分组第一组，不考虑近场阻碍。
依照现行《中小学建筑设计标准》、《混凝土结构设计标准》、《建筑结构荷载标准》、《建筑抗震设计标准》相关规定对上部结构进行设计，其结构柱网布置如图1所示。
图1结构柱网布置
（1）不隔震时，该建筑物的大体周期为，小于。
（2）该建筑物总高度为15m，层数5层，符合《建筑抗震设计标准》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%。
以上几条均知足标准中关于建筑物采纳隔震方案的规定。
隔震层的位置
隔震层设在基础顶部，铅芯橡胶隔震支座设置在受力较大的位置。
隔震层在罕遇地震下应维持稳固，不宜显现不可恢复的变形。
隔震层铅芯橡胶支座在罕遇地震作用下，不宜显现拉应力。
2.3隔震支座的选型和布置
隔震支座一样设置在柱底或剪力墙底部。
其数量和直径大小通常依照支座的面压决定，而隔震层的水平剪力那么决定支座的水平刚度。
本文不隔震的模型，和隔震模型均采纳SAP2000进行计算，先提取基地反力，依照柱底反力F，反算每个支座的直径。
依照下式计算：
式中：
A为柱底支座面积；F为柱底反力；σ为竖向压应力，应依照建筑品级选取。
计算出每一个支座的最小直径。
发觉本文结构简单，利用直径400的支座完全知足要求，故本文全数选用24个LRB400。
LRB400参数性质见下表：
表格1LRB400参数
支座
有效直径
橡胶总厚度
屈服前刚度
100%水平剪切变形
250%水平剪切变形
竖向刚度
屈服力
单位
mm
mm
kN/m
kN/m
kN/m
kN/mm
kN
LRB400
400
73
8790
1040
820
2200
3中震下的时程分析
地震作用下的层间剪力
CHICHI-3660作用下的地震层间剪力
表格2CHICHI-3660作用下的地震层间剪力
层数
X向
比值
Y向
比值
非隔震
隔震
非隔震
隔震
1
2
3
4
5
CHICHI-3660地震波作用下，结构X向隔震和非隔震层间剪力对照图示：
图2
NP-X2980作用下的层间剪力
表格3NP-X2980作用下的层间剪力
层数
X向
比值
Y向
比值
非隔震
隔震
非隔震
隔震
RH1-10011作用下的层间剪力
表格4RH1-10011作用下的层间剪力
层数
X向
比值
Y向
比值
非隔震
隔震
非隔震
隔震
1
0.22
0.19
2
0.33
0.30
3
0.24
0.21
4
0.22
0.18
5
0.33
0.32
3.1.4水平减震系数的计算
通过三种地震波作用下隔震和非隔震两种情形下各层最大层间剪力对照分析确信隔震结构水平向减震系数，计算结果见下表：
表格5水平减震系数的计算
层数
地震波
X向
均值
Y向
均值
最大值
1
CHI
NP-X2980
RH1-10011
2
CHI
NP-X2980
0.25
RH1-10011
3
CHI
NP-X2980
RH1-10011
4
CHI
NP-X2980
RH1-10011
5
CHI
NP-X2980
RH1-10011
从上面数据能够看出结构在三条地震波下X,Y向的剪力比值的均值中的最大值为，从标准可知，结构水平减震系数小于能够降低一度设计，故采纳本隔震层后，上部结构可按7度设防进行计算。
表格6CHICHI-3660,NP-X2980X,RH1-10011作用下各层层间位移（mm）
层数
CHICHI-3660
NP-X2980X
RH1-10011
X向
Y向
X向
Y向
X向
Y向
非隔震
隔震后
非隔
隔震
非隔震
隔震后
非隔
隔震
非隔震
隔震后
非隔
隔震
0
1
2
3
4
5
以上三组别离为三条地震波作用下结构X,Y向的结构层间位移，那个地址由于篇幅缘故至选用NP-2980该地震波作用下的各层层间位移作对照。
做图如下：
图3NP-2980各层层间位移
3.3地震作用下的加速度
3.3.1CHICHI-3660作用下的结构加速度响应
表格7CHICHI-3660作用下的加速度
节点
X向
比值
Y向
比值
隔震后
隔震前
隔震后
隔震前
127
1500
1500
128
129
130
131
132
NP-X2980作用下的结构加速度响应
表格8NP-X2980作用下的地震加速度
节点
X向
比值
Y向
比值
隔震后
隔震前
隔震后
隔震前
127
1500
1500
128
129
130
131
3738
132
RH1-1001作用下的结构加速度响应
表格9RH1-1001作用下的加速度
节点
X向
比值
Y向
比值
隔震后
隔震前
隔震后
隔震前
127
1500
1500
128
1705
129
130
131
132
那个地址只选取RH1-1001作用下，X向隔震前和隔震后结构各个节点加速度对照
图4RH1-1001各个节点加速度
4结论
通过本次课程设计，简单熟悉了SAP2000的建模，分析，数据提取，感觉很有收成。
但也有不足的地方，那个地址只进行了中震下的分析，计算出隔震后的水平减震系数，以为采纳该隔震层后，上部结构可按降低一度进行计算，可是并未进行罕遇地震下的隔震层最大位移验算，和隔震结构层间位移角的验算。
最后，那个地址要感激何教师，一学期为咱们不辞辛苦的讲解隔震，减震的原理，装置，设计流程。
谢谢！
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