[發明專利]一種高烈度高風壓地區減隔震架空連廊結構的設計方法

有效

• 申請號: 202110357458.2
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113175070B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 苗峰;董石麟;鄭曉清
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種高烈度高風壓地區減隔震架空連廊結構的設計方法，其特征在于，所述設計方法針對隔震層下部為建筑結構且隔震層上部結構質量相對下部結構較小的架空連廊結構，包括如下步驟：

步驟1：根據建筑方案選定連廊的結構類型和結構桿件布置方式，依據設計資料確定恒荷載和可變荷載，預估構件截面，建立連廊設計初始模型，計算得到連廊在支座處的重力荷載代表值；

步驟2：根據設計資料確定場地烈度和特征周期，將步驟1得到的重力荷載代表值轉化為等效質量并施加于連廊所連單體建筑計算模型的連廊支承支座位置，根據設計規范的要求選取多條地震波，并計算地面激勵作用下單體建筑的時程響應；

步驟3：根據連廊隔震變位需求，預設減隔震方案，確定初步的隔震支座和減振阻尼器，在步驟1的連廊設計初始模型的基礎上增加隔震層，并建立多點激勵的連廊簡化計算模型，激勵輸入步驟2得到的各單體建筑在連廊支承支座位置處的時程響應；

步驟4：進行變位驗算，驗算不通過則返回步驟3；若滿足，則執行步驟5；

步驟5：根據計算結果得到上部結構的時程響應，提取多條地震波作用下隔震層上側的時程響應，包絡回歸得到用于連廊隔震層上部結構設計的水平地震設計譜；

步驟6：建立上部結構的設計模型；

步驟7：在步驟6的隔震層上部結構的設計模型基礎上進行分析計算；優化桿件截面；若桿件截面不滿足要求，調整截面；

步驟8：在步驟7所得設計模型的基礎上，增加隔震層，初步設計抗風裝置，根據單體地震時程分析，建立地震多點激勵模型，進行地震時程驗算使設計滿足地震性能目標。

2.根據權利要求1所述的高烈度高風壓地區減隔震架空連廊結構的設計方法，其特征在于，步驟3所述多點激勵的連廊簡化計算模型為：將隔震層上部結構簡化為上下兩層，上下兩層的有效質量分別為m₁、m₂，上下兩層的層間剛度為k₁；

連廊結構兩側的水平隔震支座的有效水平剛度為k_b1、k_b2；連廊結構兩側減振裝置的有效剛度為k_v1和k_v2，有效阻尼分別為c₁和c₂。

3.根據權利要求1所述的高烈度高風壓地區減隔震架空連廊結構的設計方法，其特征在于，所述的步驟4具體為：根據步驟3的多點激勵的連廊簡化計算模型計算得到上部結構相對連廊所連單體建筑的水平變位，若水平變位不滿足預設減隔震方案的變位需求，則調整減隔震方案中隔震支座和減振阻尼器的參數或位置，并重復步驟3和步驟4；若滿足，則執行步驟5。

4.根據權利要求1所述的高烈度高風壓地區減隔震架空連廊結構的設計方法，其特征在于，所述步驟6具體為：

根據步驟2中確定的場地烈度和特征周期，根據設計規范得到豎向地震設計譜，根據步驟5計算得到的水平地震設計譜， 根據步驟1涉及的建筑方案和設計資料確定用于設計的風荷載和溫度荷載；將以上設計信息作為荷載信息輸入到步驟1的預估構件截面的連廊設計初始模型，得到隔震層上部結構的設計模型。

5.根據權利要求1所述的高烈度高風壓地區減隔震架空連廊結構的設計方法，其特征在于，所述步驟7中，調整截面后，可返回步驟2；或忽略桿件截面調整變化引起的自重變化對設計反應譜的影響，直接執行步驟8。

6.根據權利要求1所述的高烈度高風壓地區減隔震架空連廊結構的設計方法，其特征在于，步驟8中所述的抗風裝置為水平隔震支座中設置的剪力銷。

7.根據權利要求1所述的高烈度高風壓地區減隔震架空連廊結構的設計方法，其特征在于，所述步驟8中的根據單體地震時程分析，建立地震多點激勵模型，進行地震時程驗算使設計滿足地震性能目標，具體為：

建立小震、中震多點激勵計算分析模型進行地震時程驗算，以保證小震不壞、中震可修的小、中震性能設計目標；進行正常使用極限狀態驗算，如若不滿足需求，則重新調整抗風裝置的設計；

得到的滿足小、中震性能設計目標的設計模型基礎上，輸入大震多點激勵時程建立大震多點激勵模型，并進行大震時程驗算；若不滿足大震性能目標，則根據具體情況重新調整隔震層或隔震層上部結構的設計，若滿足，則完成設計。