建筑工程隔震设计要点

摘要：论述经过实践经验和工程案例来分析建筑工程隔震设计要点，仅供大家参考。

关键词：建筑工程；隔震设计

中图分类号：tu352.1+2文献标识码：a文章编号： 工程概况

受四川强实隔震科技有限公司委托，华中科技大学土木工程与力学学院对绵阳市委党校新校区工程会议中心进行隔震设计分析。 绵阳市委党校新校区工程会议中心为框架结构，建筑类别为丙类建筑。建筑顶面标高为22.8m，总建筑面积为10393m2，地上3层，地下1层。 1.隔震方案

通过对所提供的建筑、结构施工图的分析研究，将隔震层设置在一层底面（±0.000m）以下，地下室以上，即在一层柱底面安装一个或多个隔震支座，将上部结构与其下部结构隔开，以达到隔离地震能量、减小上部结构地震作用的目的。隔震支座位置按以下原则确定：

1.1隔震支座放置在地下室柱顶面，其形心应与柱截面形心重合。 1.2隔震支座顶面标高的确定原则：不同规格的隔震支座其顶面一般都设计在同一标高上。具体确定方法为：由一层地面结构标高减去地下室梁板中最大一根梁的高度。（若地下室顶面的结构标高是±0.000m，假设地下室梁板中最大一根梁的高度为0.700m，那么

支座的顶面标高即为-0.700m）。

1.3隔震支座顶面标高的确定：由隔震支座底面标高加上两块连接钢板的厚度，再加上支座的高度即为支座顶面标高。 2.隔震支座布置

根据设计院提供的pkpm计算文件，提取出每根柱在一层底板下的最大轴力组合值，然后参照《建筑抗震设计规范》（gb 50011-2010）第12章第12.2.3条丙类建筑中隔震支座平均压应力限值应小于等于15.0mpa的规定，确定出每个隔震支座的直径。

本工程采用的隔震支座有lrb400型（铅芯叠层橡胶支座）、lnr400型（普通叠层橡胶支座）、lrb500型、lnr500型、lnr600型、lnr700型共六种型号，数目以及支座参数详见表1 表1隔震支座信息汇总

3.隔震层下部结构设计

根据《建筑抗震设计规范》（gb50011-2010）12.2.9规定，隔震层支墩、支柱及相连构件，应采用隔震结构罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算。隔震层下轴力和剪力标准值如表12所示。

支座传给下柱的荷载示意如图13所示。

图13隔震支座下部结构设计荷载示意

支座传给下柱顶的荷载有：轴力n、剪力v和因支座水平位移u 产

生的附加弯矩m。 m= n×u

根据《建筑抗震设计规范》（gb50011-2010）的规定，轴力n应为柱在隔震支座顶部截面处的最大组合轴力，剪力v的标准值及位移u应是7度（0.10g）罕遇地震时的值，具体取值见表12。 表12 剪力标准值与最大位移

另外，隔震层以下的结构（包括地下室）中直接支承隔震层以上结构的相关构件，应满足嵌固的刚度比和隔震后设防地震的抗震承载力要求，并按罕遇地震进行抗剪承载力验算（《建筑抗震设计规范》（gb50011-2010）12.2.9）。 4.隔震支座上部楼板与节点设计 4.1隔震层与上部结构的连接

隔震层顶部应设置梁板式楼盖，隔震支座的相关部位应采用现浇混凝土梁板结构，以加强隔震层的整体性，现浇板厚度不应小于160mm。隔震层顶部梁、板的刚度和承载力，宜大于一般楼盖梁板的刚度和承载力。并且隔震支座附近的梁、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。 4.2梁柱节点设计

为了保证隔震支座的安装，建议隔震支座上部梁柱节点的最小平面尺寸如表13所示。

梁柱节点的高度至少应取隔震层最大一根梁的高度。梁柱节点的

形状参见“隔震构造图集”，建议梁在节点处要适当加强。 表13 隔震支座上部梁柱节点的最小平面尺寸

5.隔震支座的连接与安装 5.1主要连接构造

隔震支座上下各有一块钢板，即上下连接钢板。连接钢板与支座通过埋头螺栓连接。施工时先将锚固套筒预埋在下柱混凝土中，通过连接螺栓与支座连接；然后安装支座上部锚固套筒，最后浇筑上柱混凝土。具体关系见图14：

图14 支座连接示意图 5.2支座安装施工说明

（1）支座底部的中心标高偏差不大于5mm，平面位置的偏差不大于3mm。

（2）单个支座的倾斜度不大于1/300。 （3）安装次序：

1）加工螺栓、套筒和支座上下连接钢板； 2）安装螺栓套筒；

3）浇筑隔震支座下柱的混凝土，浇注过程中注意保证螺栓套筒位置固定；

4）混凝土达到强度要求后开始安装隔震支座。先将隔震支座与上下连接钢板用埋头螺栓连接好，再把下连接钢板对准下部螺栓套

筒，用螺栓连接固定。其次将上连接钢板对准上部螺栓套筒，用螺栓连接固定，然后绑扎上部梁的钢筋、支模、浇筑混凝土。 （4）在支隔震层模板和浇筑混凝土时，对四周的隔震支座必须设置临时横向支撑，避免隔震支座发生水平位移。

（5）隔震支座连接板、螺栓外露部分及螺帽均应采取防锈处理。 6.其它注意事项

通过隔震支座将下部结构与上部结构完全分隔开来，地震作用下，支座隔离了大部分地震能量，上部结构内力大大减小，但是位移会有所增大。根据计算，罕遇地震下隔震层最大位移达到26.0cm。《建筑结构抗震设计规范》（gb50011-2010）12.2.7规定，为了使隔震支座完全发挥效用，上部结构的周边应设置竖向隔离缝，缝宽不宜小于各隔震支座在罕遇地震下的最大水平位移的1.2倍且不小于200mm。根据此，需保证上部结构能够无障碍的发生320mm（最大位移值1.2倍）的平动。因此，施工中有以下主要注意事项： 1、若隔震支座不在同一标高处，为了更好的传递地震力，在错开的位置宜加大节点截面，必要时可增设剪力墙。错层处隔震缝不宜小于320mm。

2、隔震层如有砌筑墙不应阻碍隔震层自由平动，要留出320mm的隔震缝。

3、连接上下部结构的各种管道在穿过隔震层时需要采用柔性连接。

4、采用钢筋接地的避雷设备，应设置跨越隔震层的柔性接地配

线，并留大于320mm的多余长度。

5、在建筑物四周320mm范围内不应有任何高度超过隔震层的物体，以保证地震时隔震层的水平位移不受限制。隔震支座顶面标高宜位于室外地平面以上，若位于地平面以下，则需要挖掘隔震沟，沟宽不小于320mm，并做好排水。

6、通往地下的楼梯和一楼通往室外的踏步应该在隔震层标高处断开。

7、以上具体构造详见《建筑结构隔震构造详图》(03sg610-1)。 8、其它未竟事宜参见《建筑抗震设计规范》（gb50011-2010）。 7结论

1采用基础隔震后，结构的周期延长了3.0倍多，地震作用大为减小；隔震后，结构的水平位移集中在隔震层，基底剪力、层间加速度大大减小，结构呈平动型；

2. 隔震结构在多遇地震作用下的层间剪力比值为

0.270<0.293<0.400，因此，上部结构的地震响应降低一度，结构的抗震性能得到改善。

3. 罕遇地震作用下隔震支座变形值均小于隔震支座容许水平位移；

4. 隔震支座竖向抗压承载力和抗拉承载力均满足规范要求，不会出现倾覆。

5. 隔震后水平地震作用计算的水平地震影响系数按（《建筑抗震设计规范。