【规范规定】
3.5.1 结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构资料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合比较确定。
3.8.1 隔震与消能减震设计,可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑。
12.1.2 建筑结构隔震设计和消能减震设计确定设计方案时,除应符合本规范第3.5.1条的规定外,尚应与采用抗震设计的方案进行对比分析。
12.1.5 隔震和消能减震设计时,隔震装置和消能部件应符合下列要求。
1 隔震装置和消能部件的性能参数应经试验确定。
2 隔震装置和消能部件的设置部位,应采取便于检查和替换的措施。
3 设计文件上应注明对隔震装置和消能部件的性能要求,安装前应按规定进行检测,确保性能符合要求。
【解析】
隔震和消能减震是建筑结构减轻地震灾害的一种新方式。(www.xing528.com)
隔震体系通过利用延长结构的自振周期能够减少结构的水平地震作用,已被国外强震记录所证实,可有效地减轻或消除结构和非结构的地震损坏,提高建筑物及其内部设施和人员在地震中的安全性,增加了震后建筑物能够继续使用的可能性。
采用消能减震的方案,通过利用消能器增加结构阻尼来减少高层建筑结构在风作用下的位移是公认的事实,对于减少结构结构水平和竖向的地震反应也是十分有效的。
为保证这种新技术的设计质量,《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)纳入了关于房屋隔震减震设计的适用范围、方案确定以及隔震元件性能的基本要求。主要内容包括:采用隔震、减震设计的房屋,在当前主要适用于对使用功能有特殊要求和高烈度设防地区;应对采用隔震、减震方案进行方案比较,对建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、使用功能、建筑布置以及结构方案,从安全和经济两个方面进行综合分析比较,论证其合理性和可行性,防止效果不佳或投资增加过多。
论证橡胶垫隔震设计的可行性时需注意以下几点。
(1)隔震技术比较合适于低层和多层建筑。国外经验表明,不隔震时基本周期小于1.0s的建筑结构效果最佳;对于高层建筑则效果不大。
(2)依据橡胶隔震支座抗拉性能差产特点,需限制风荷载等非地震作用的水平荷载,结构的变形特点需满足剪切变形为主的要求,以利于结构的整体稳定性。对于高宽比大的结构,需进行整体倾覆验算,避免支座在罕遇地震下压屈或出现拉应力。
(3)国外对隔震工程的多次考察发现;硬土场地比较合适于隔震房屋;软弱场地滤掉了地震的中高频分量,延长结构的周期将会增大而不是减小其他地震反应,墨西哥地震就是一个典型的例子。
(4)隔震层的防火措施和穿越隔震层的配套管、配线有相应的专门的规定要求。
房屋隔震、减震所采用的基本元件,性能应保证耐久性和设计参数的合格率,应有检查和替换措施。
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