使用PKPM软件对框架结构隔震支座以上部分的设计方法.pdfVIP

四川建筑科学研究 第37卷 第 1期 168 SichuanBuildingScience 2011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 不采用隔震技术 的典型平面框架结构如图 1 隔震层 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，