《建設(shè)工程抗震管理?xiàng)l例》實(shí)施后,上海地區(qū)的學(xué)校、醫(yī)院等建筑均要求應(yīng)用減震隔震技術(shù)。上!督ㄖ軠p震及隔震技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ08-2326-2020)中對(duì)于減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求與《建筑消能減震技術(shù)規(guī)程》(JGJ297-2013)不完全相同。本文對(duì)比了兩本規(guī)范中的主要不同點(diǎn),并結(jié)合PKPM減震模塊說(shuō)明了上海減隔震地標(biāo)在軟件中的實(shí)現(xiàn)。

一、地震影響系數(shù)曲線(xiàn)

減震規(guī)程:根據(jù)《建筑消能減震技術(shù)規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《減震規(guī)程》)第4.1.11條,消能減震結(jié)構(gòu)采用的地震影響系數(shù)曲線(xiàn)與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《抗規(guī)》)中采用地震影響曲線(xiàn)一致。

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上海地標(biāo):根據(jù)上!督ㄖ軠p震及隔震技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《減震及隔震標(biāo)準(zhǔn)》)第3.1.6條,上海地標(biāo)中采用的地震影響系數(shù)曲線(xiàn)與《抗規(guī)》及《減震規(guī)程》不同,采用的是類(lèi)似《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《隔標(biāo)》)的地震影響系數(shù)曲線(xiàn)。

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《隔標(biāo)》地震影響系數(shù)曲線(xiàn)

上海《減震隔震標(biāo)準(zhǔn)》地震影響系數(shù)曲線(xiàn)

軟件實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)師可以在前處理參數(shù)→“地震信息”→“自定義地震影響系數(shù)曲線(xiàn)”功能中選擇《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的反應(yīng)譜!陡魳(biāo)》反應(yīng)譜在0秒~6秒段與上!稖p震及隔震標(biāo)準(zhǔn)》一致,可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要。(需要注意的是,當(dāng)采用自定義地震影響系數(shù)曲線(xiàn)后,不能再使用反應(yīng)譜迭代的方式來(lái)確定減隔震結(jié)構(gòu)的總阻尼比。因?yàn)槭褂米远x地震影響系數(shù)曲線(xiàn)以后,阻尼比就是固定的,無(wú)法進(jìn)行迭代。此時(shí)減隔震結(jié)構(gòu)的總阻尼比可以通過(guò)其他方法確定后手動(dòng)指定。)

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二、樓層最小地震剪力系數(shù)

減震規(guī)程:《減震規(guī)程》第4.2.3條樓層最小地震剪力系數(shù)如下圖所示,與《抗規(guī)》要求一致!稖p震規(guī)程》第4.2.3條條文說(shuō)明中提到:“消能減震結(jié)構(gòu)的樓層最小地震剪力系數(shù)可根據(jù)消能器附加給結(jié)構(gòu)的阻尼比大小進(jìn)行調(diào)整,其值可取消能減震結(jié)構(gòu)計(jì)算出的樓層剪力乘以1.2的增大系數(shù)與相應(yīng)樓層的重力荷載代表值的比值。”

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上海地標(biāo):上海《減震及隔震標(biāo)準(zhǔn)》第3.2.3條規(guī)定了樓層最小地震剪力系數(shù)值,與《減震規(guī)程》相比一是取消了7度半及8度半的規(guī)定(和7度及8度合并要求),另外提到了對(duì)于減隔震結(jié)構(gòu)阻尼比大于5%的情況,可以按阻尼調(diào)整系數(shù)折減最小地震剪力系數(shù)值。

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軟件實(shí)現(xiàn)

在前處理參數(shù)→“內(nèi)力調(diào)整”中可以自定義樓層最小剪力系數(shù),可以按《減震規(guī)程》或上!稖p震隔震標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)最小剪力系數(shù)折減之后再填寫(xiě)到軟件中。

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三、有效阻尼比折減系數(shù)

減震規(guī)程:《減震規(guī)程》第6.3.2條規(guī)定了消能部件附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比的計(jì)算公式。

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上海地標(biāo):上!稖p震及隔震標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.2條規(guī)定了消能部件附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比的計(jì)算公式。與《減震規(guī)程》相比,引入了有效阻尼比折減系數(shù),來(lái)折減消能減震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比。

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軟件實(shí)現(xiàn)

在PKPM減震模塊中,支持按照反應(yīng)譜迭代和時(shí)程分析的方法計(jì)算減震結(jié)構(gòu)阻尼比(或附加阻尼比),同時(shí)程序提供了“附加阻尼比折減系數(shù)”菜單,能夠滿(mǎn)足上!稖p震及隔震標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

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四、風(fēng)荷載下阻尼器的驗(yàn)算

減震規(guī)程:《減震規(guī)程》第3.2.1條規(guī)定了在10年一遇標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載作用下,摩擦消能器不應(yīng)進(jìn)入滑動(dòng)狀態(tài),金屬效能器和屈曲約束支撐不應(yīng)產(chǎn)生屈服。

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上海地標(biāo):上海《減震及隔震標(biāo)準(zhǔn)》第4.2.3條規(guī)定,在50年一遇標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載作用下,金屬屈服型A、B、C類(lèi)消能器,位移不大于初始屈服位移。與《減震規(guī)程》相比,上!稖p震及隔震標(biāo)準(zhǔn)》首先對(duì)于金屬阻尼器進(jìn)行了分類(lèi),按不同類(lèi)別來(lái)控制風(fēng)荷載下的工作狀態(tài)。其次對(duì)于金屬屈服型A、B、C類(lèi)消能器采用的是50年一遇標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載,不同于《減震規(guī)程》規(guī)定的10年一遇標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載。

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軟件實(shí)現(xiàn)

在PKPM減震模塊中,可以進(jìn)行風(fēng)荷載下金屬阻尼器的屈服驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果在減震計(jì)算書(shū)中輸出。

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五、總結(jié)

為滿(mǎn)足減隔震結(jié)構(gòu)全流程設(shè)計(jì)需要,PKPM與SSG強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,推出了PKPM+SSG減隔震聯(lián)合應(yīng)用解決方案。

PKPM-JZ、PKPM-GZ和PKPM-SAUSG減隔震模塊是中國(guó)建筑科學(xué)研究院研發(fā)的設(shè)計(jì)單位廣泛使用的減震、隔震設(shè)計(jì)和分析軟件。最新版本的PKPM-JZ實(shí)現(xiàn)了消能減震結(jié)構(gòu)的快捷建模、快速分析和性能化設(shè)計(jì),PKPM-GZ全面實(shí)現(xiàn)了《建筑隔震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的復(fù)模態(tài)分析和基于中震的設(shè)計(jì)要求。PKPM-SAUSG可以準(zhǔn)確高效的完成考慮所有構(gòu)件非線(xiàn)性的地震響應(yīng)分析。

上述產(chǎn)品形成的整體解決方案可以提供隔震和消能減震計(jì)算中需要的各方面分析設(shè)計(jì)能力,是市面上最成熟可靠的減、隔震分析設(shè)計(jì)軟件。