使用PKPM软件对框架结构隔震支座以上部分的设计方法.pdf

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1、四川建筑科学研究第37卷第1期168SichuanBuildingScience2011年2月使用PKPM软件对框架结构隔震支座以上部分的设计方法吴勇，张玲(西华大学建筑与土木工程学院，四川成都610039)摘要：通过对隔震支座及相邻部位的构造分析，提出了隔震层以上使用PKPM软件建模的具体方法；通过对相关规范中水平减震系数和水平地震作用、竖向地震作用之间关系的深入分析，提出了调整软件中相关参数来解决地震作用的办法，并给出了调整数值。对隔震支座的上部结构抗震验算中的各要点进行了简单的阐述，可供同行参考。关键词：PKPM软件；隔震结构；分

2、析方法中图分类号：TU352．1文献标识码：B文章编号：1008—1933(2011)O1—168—03比较好的方法是将隔震支座模拟为一个铰支座和一0前言个水平弹簧，但是PKPM软件不能提供水平弹簧约在建筑物基础以上加设叠层橡胶隔震支座已被束，所以要使用PKPM软件来进行分析，还必须根据国内外的实际强震证实，设置隔震支座后，当建筑物隔震结构的构造特点做进一步简化。在图1(b)中，遭受较大的地震作用时，隔震支座产生较大的水平隔震层顶部梁板刚度一般较大，并且由于维修、替换位移，但同时上部结构基本保持为平动，层间位移很隔震支座的需要，隔震层顶

3、板到隔震支座一般至少小，上部结构的加速度响应可以减小到传统抗震结要预留800mm以上。对采用隔震设计的框架可以构的1／3～1／5，极大地提高了结构在地震作用下的采用图1(e)所示的计算简图。相关理论分析表明，安全性。有学者认为，隔震设计是最近几十年来工采用隔震技术的框架结构第一振型接近矩形，采用程抗震界最值得推广的技术之一。目前，国内的工图1(c)所示的计算简图结构的第一振型接近倒三程设计领域隔震设计相对较少，隔震支座的设计和角形，在总剪力大致相等的情况下，本方法算得的底分析绝大部分由国内为数不多的几个研究院完成，部倾覆力矩略大，偏于安

4、全。这一方法在程序实现普通设计院主要完成的是隔震支座以上的部分。由上不存在任何问题，只需将结构的隔震层定义为第于隔震支座的存在，上部结构的分析也和普通抗震一结构标准层，层高取800—1000mm，柱脚定义为结构有所不同，本文作者针对国内设计院用得最多铰接即可。隔震层以上按普通框架结构处理即可。的PKPM软件，探讨一下使用这一软件来解决隔震结构的上部计算问题。1上部结构计算模型的选取隔震层不采用隔震技术的典型平面框架结构如图1隔震层顶部梁板隔震支座顶部梁板(a)所示，采用隔震技术的典型平面框架结构如图1(b)所示。从图中可以看出，隔震结构

5、上部模拟的(a)不隔震的结构示意陶Co)隔震结构示意图(c)隔震结构的计算简图关键是如何选取结构的底部支撑。从支座的受力上图1平面框架结构示意来分析，隔震支座能传递上部结构的轴力和水平剪力，但不能承担上部结构传来的弯矩。所以，隔震层顶部梁板的刚度要大于一般层，就是为了使底层柱2地震作用的计算弯矩基本由隔震层顶部梁来分担。根据隔震支座的2．1水平地震作用的计算特点，隔震支座竖向位移很小，水平位移很大，因此，按照目前隔震结构设计的一般流程，结构的隔震支座布置、隔震层的阻尼比、水平向减震系数等由收稿日期：2009-06-05专业研究院提供，普

6、通设计院根据专业研究院提供作者简介：吴勇(1970一)，男，四川安县人，讲师，主要从事建筑工程抗震设计及教学。的水平向减震系数调整相应的水平地震作用即可。E—mail：wu—yong_71@163．com例如：某框架结构，设防烈度为8度，专业研究2011No．1吴勇，等：使用PKPM软件对框架结构隔震支座以上部分的设计方法169院提供的水平向减振系数为0．5，则在软件操作时，用0．O8。但程序只能输入一个值，在操作时，可将只需将最大水平地震影响系数由0．16改为“水平地震影响系数”取为0．2735，“全楼地震作用0．16X0．5=0．0

7、8即可。为了保证隔震房屋不致于放大系数”取为蠹=o．3364，即可一次性使用减震过多而导致结构设计不安全，“抗规”规定了水平向减震系数的最小值不宜低于0．25，且隔震后，PKPM软件解决结构的地震作用计算问题。按此思结构的总水平地震作用不得低于非隔震的结构在6路，在实际工作中，对不同烈度、不同水平减震系数度设防时的总水平地震作用；各楼层的水平地震剪时，其水平最大地震影响系数和全楼地震力放大系力尚应符合《建筑抗震设计规范》(以下简称“抗数可按表l取值。表1不同水平减震系数～和全楼地震力放大系数的取值规”)第5．2．5条最小地震剪力系数的规

8、定。水平向减震系数0．750．50．380．252．2竖向地震作用的计算8度时“一0．120．27350．27350．2735由于隔震支座不隔离竖向地震作用，“抗规”对全楼地震力放大系数10．29250．2