摘要:《建設(shè)工程抗震管理?xiàng)l例》(國(guó)務(wù)院令第744號(hào))于2021年9月1日?qǐng)?zhí)行、《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》(GB55002-2021)于2022年1月1日?qǐng)?zhí)行、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010)于2021年12月31日發(fā)布局部修訂征求意見稿、《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51408-2021)于2021年9月1日?qǐng)?zhí)行、《建筑消能減震應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ53/T-125-2021)于2022年1月1日?qǐng)?zhí)行,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布較為密集,省各地技術(shù)人員對(duì)相關(guān)規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的理解和掌握存在差異,在進(jìn)行審查和設(shè)計(jì)中也遇到了各種各樣問題。為進(jìn)一步提升省抗震防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)水平,加強(qiáng)建設(shè)工程抗震設(shè)防質(zhì)量管理和抗震防震技術(shù)推廣,省建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查專家委員會(huì)對(duì)此類問題進(jìn)行收集、整理、討論、解答。本文對(duì)隔震技術(shù)問題和減震技術(shù)問題進(jìn)行解答,供讀者參考。
----(三)隔震技術(shù)問題----
1 《隔標(biāo)》4.6.3條“隔震支座的壓應(yīng)力和徐變性能應(yīng)符合下列規(guī)定:1隔震支座在重力荷載代表值作用下,豎向壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)超過表4.6.3的規(guī)定。”此“重力荷載代表值”中恒荷載與活荷載分項(xiàng)系數(shù)如何取值?
此規(guī)定中同時(shí)提到“重力荷載代表值”與“豎向壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值”兩個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ),引起了概念上的歧義,對(duì)此問題規(guī)范編制專家的解釋也不完全一致,在規(guī)范組做出正式答復(fù)之前,重力荷載代表值暫按1.0恒+0.5活取用。
2 罕遇地震作用下隔震支座拉應(yīng)力計(jì)算時(shí),豎向地震作用所產(chǎn)生的拉應(yīng)力,如何計(jì)算?
按《隔標(biāo)》條文說(shuō)明6.2.1條確定在罕遇地震作用下隔震支座拉應(yīng)力驗(yàn)算公式,其中豎向地震作用可采用下列三種方法中的一種:
(1)采用等效靜力方法計(jì)算,即豎向地震作用按照重力荷載代表值的比例分配,參考《隔標(biāo)》4.3.7計(jì)算,即豎向地震作用按照重力荷載代表值的比例分配計(jì)算公式,以8度(0.2g)為例:
(2)采用單向地震動(dòng)輸入時(shí)程分析方法計(jì)算,即將地震動(dòng)施加在豎向上進(jìn)行時(shí)程分析,得到豎向地震所產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力。豎向輸入采用的地震動(dòng)和水平向輸入的地震動(dòng)應(yīng)為同一條地震動(dòng),豎向輸入地震動(dòng)加速度峰值為水平向罕遇地震下輸入加速度峰值的65%,注意此豎向地震作用產(chǎn)生的拉應(yīng)力應(yīng)與同一條地震波水平地震作用產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力進(jìn)行組合。
(3)采用三向地震動(dòng)輸入時(shí)程分析方法計(jì)算,輸入的三向地震動(dòng)必須為同一套地震動(dòng),即同時(shí)、同地點(diǎn)記錄的三個(gè)方向的地震動(dòng)。三個(gè)方向地震動(dòng)加速度峰值為罕遇地震下的加速度峰值,其比例關(guān)系為主方向:次方向:豎向=1:0.85:0.65。按照該方法計(jì)算得到的拉應(yīng)力最大值即為地震作用下的最大拉應(yīng)力,此時(shí)不需要與水平地震作用產(chǎn)生的拉應(yīng)力組合,但需要與恒載工況下的壓應(yīng)力進(jìn)行組合。
3 當(dāng)按《隔標(biāo)》采用整體設(shè)計(jì)法時(shí),是否控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比?
應(yīng)合理布置隔震支座,控制隔震層的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。但對(duì)于扭轉(zhuǎn)周期比可按現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,多層建筑不控制扭轉(zhuǎn)周期比,高層建筑控制扭轉(zhuǎn)周期比。
4 《隔標(biāo)》中的“隔震層支墩、支柱及相連構(gòu)件”具體包括哪些?
“隔震層支墩、支柱及相連構(gòu)件”包含與上支墩相連的隔震層主梁、上支墩、下支墩,不包括底層框架柱。
5 《隔標(biāo)》整體分析設(shè)計(jì)中,隔震后結(jié)構(gòu)的周期折減系數(shù)如何取值?
周期折減系數(shù)可取1。
6 按《隔標(biāo)》設(shè)計(jì)的層間隔震結(jié)構(gòu),進(jìn)行罕遇地震作用下彈塑性驗(yàn)算時(shí),地下室需要建入模型一起計(jì)算嗎?
根據(jù)嵌固位置確定,進(jìn)行罕遇地震作用下彈塑性驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)只需取嵌固以上的部分。
7 《隔標(biāo)》中不等高錯(cuò)層隔震方案的相鄰層間位移角如何計(jì)算?
θ=(隔震1的上支墩梁板層位移U1-隔震2的上支墩梁板層位移U2)/兩層相對(duì)高差h,如圖1所示。
圖1 不等高錯(cuò)層隔震的相鄰層間位移角示意 |
8 《隔標(biāo)》中第4.6.1條規(guī)定的“罕遇地震下最大支座位移對(duì)應(yīng)的恢復(fù)力不宜小于隔震層屈服力與摩阻力之和的1.2倍”中的恢復(fù)力如何計(jì)算?
恢復(fù)力采用隔震支座最大支座位移對(duì)應(yīng)的出力。
9 大震彈塑性分析時(shí),由于隔震結(jié)構(gòu)大變形集中在隔震層的特點(diǎn),是否同時(shí)考慮P-delta效應(yīng)?
需要考慮P-delta進(jìn)行隔震結(jié)構(gòu)大震彈塑性時(shí)程分析。
10 按《隔標(biāo)》進(jìn)行整體分析時(shí),對(duì)不同軟件模型的復(fù)核時(shí),是否需要同時(shí)對(duì)比前3階周期、質(zhì)量、樓層剪力三項(xiàng)主要內(nèi)容?
因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件(如PKPM)與有限元分析軟件(如ETABS)的隔震支座剛度模擬方式不同,造成兩者周期和層剪力不可能相同,因此不要求進(jìn)行周期和樓層剪力校核,建議可采用不帶隔震支座的上部模型進(jìn)行周期和樓層剪力對(duì)比。
11 采用《隔標(biāo)》整體分析進(jìn)行大震彈塑性變形驗(yàn)算時(shí),是否可以采用3條地震波?
可以采用3條地震波,此時(shí)按規(guī)范要求取包絡(luò)值。
12 既有建筑采用隔震技術(shù)進(jìn)行加固,是否需要進(jìn)行中震設(shè)計(jì)?
采用隔震加固的既有建筑設(shè)計(jì)不同于采用《隔標(biāo)》整體分析的新建工程,具體按《省既有房屋建筑抗震鑒定技術(shù)導(dǎo)則》的相關(guān)規(guī)定計(jì)算其水平及豎向地震作用。多遇地震作用下的承載力設(shè)計(jì)和罕遇地震作用下的驗(yàn)算可選用分部或整體設(shè)計(jì)法。
13 《技術(shù)要點(diǎn)》第8.2.4條要求“罕遇地震作用下,隔震支座的扭轉(zhuǎn)位移比應(yīng)不大于5%”,該條文是規(guī)定的平均值滿足5%還是每條波滿足5%?是只對(duì)0度、90度地震作用,還是包括45度、135度在內(nèi)的各不利角度都滿足5%?
當(dāng)取三條時(shí)程曲線進(jìn)行分析時(shí),每條波均應(yīng)滿足5%的要求;當(dāng)取七條時(shí)程曲線進(jìn)行分析時(shí),平均值滿足5%的要求。各個(gè)不利角度作用下均應(yīng)滿足5%的要求。
----(四)減震技術(shù)問題----
1 “兩區(qū)八類”的減震建筑進(jìn)行設(shè)防地震作用下的層間位移角控制時(shí),是否可取用時(shí)程分析法計(jì)算的層間位移角?
可取用時(shí)程分析法計(jì)算的層間位移角。
2 關(guān)于減震建筑的地震波選取,《省建筑消能減震設(shè)計(jì)與審查技術(shù)導(dǎo)則》(簡(jiǎn)稱《減震導(dǎo)則》)、《省建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)(試行)》(簡(jiǎn)稱《技術(shù)要點(diǎn)》)、《建筑消能減震應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DBJ53/T-125-2021)(簡(jiǎn)稱《減震規(guī)程》)對(duì)“周期折減系數(shù)”與“底部剪力對(duì)比”的要求不同,具體如何執(zhí)行?
關(guān)于減震建筑的地震波選取要求統(tǒng)一如下:可將不考慮周期折減的時(shí)程法計(jì)算的結(jié)構(gòu)底部剪力與考慮周期折減的振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算的底部剪力進(jìn)行對(duì)比,此時(shí)每條時(shí)程曲線計(jì)算所得底部剪力不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的65%,多條時(shí)程曲線計(jì)算主體結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的80%,計(jì)算結(jié)果取時(shí)程法和振型分解反應(yīng)譜法的較大值。
3 使用SAP2000/ETABS等軟件進(jìn)行快速非線性FNA中震計(jì)算時(shí),Ritz向量模態(tài)工況中是否需加入Link向量?
需要加入Link向量進(jìn)行計(jì)算,并采用足夠的振型數(shù)量。必要時(shí)也可采用直接積分法進(jìn)行計(jì)算。
4 《減震規(guī)程》5.3.7條中鋼筋超強(qiáng)系數(shù),是否適用于抗剪設(shè)計(jì)?
正截面設(shè)計(jì)時(shí)可考慮鋼筋的超強(qiáng)系數(shù)1.25,抗剪設(shè)計(jì)時(shí)則不考慮超強(qiáng)系數(shù)。
5 關(guān)于《減震規(guī)程》公式5.3.7-1,是否所有情況下均應(yīng)考慮豎向地震作用?
在相關(guān)規(guī)范規(guī)定的需要進(jìn)行豎向地震作用計(jì)算的情況下考慮,并非所有建筑均考慮豎向地震作用。
6 隔震建筑確定抗震等級(jí)時(shí)的房屋高度如何取用?
按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010)局部修訂稿(簡(jiǎn)稱《抗規(guī)》)或《山地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T472-2020)中規(guī)定的建筑高度確定結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)。