2016年12月1日，云南省住房和城乡建设厅发布了《云南省隔震减震建筑工程促进规定实施细则》（以下简称《实施细则》），细则中要求抗震设防烈度7度以上区域内三层以上、且单体建筑面积1000平方米以上的学校、幼儿园校舍和医院医疗用房建筑工程采用减隔震技术。根据《实施细则》中的要求，云南省内的中小学均采用减隔震技术进行设计。万科新一学校（九年一贯制）项目位于昆明市官渡区，南邻滇池，环湖东路与福保路交叉口，距离昆明市滇池国际会展中心1KM，项目平面效果图详图1。由图2可知，中学教学楼坐落在地下室顶板上，均可以采用减震技术或隔震技术进行设计，其中地下室顶板兼做隔震层底部。由《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)可知抗震设防烈度 8 度，设计基本地震加速度峰值为 0.2g，设计地震分组第三组，Ⅲ类场地，场地特征周期 0.65s。采用框架结构，隔震层以上主要结构层为 6 层。属于重点设防类，乙类建筑。其中减震计算模型及隔震计算模型详图3。
表1 主要截面表 范围 | 构件类型 | 混凝土强度等级 | 典型构件截面尺寸（隔震） | 典型构件截面尺寸（减震） | 地下室顶板～二层 | 墙、柱 | | 750X800 | 900X1000 | 梁、板 | C40 | 350X600 | 300X800 | 二层～四层 | 墙、柱 | C45、C40 | 600X700 | 800X900 | 梁、板 | C40、C35 | 300X600 | 300X700 | 四层～屋面 | 墙、柱 | C30 | 500X600 | 700X800 | 梁、板 | C30 | 300X600 | 300X700 |
2.1.1 钢筋用量比较（注：含钢量仅为主要结构构件的配筋，不包括其他构造钢筋）采用隔震技术后，输入到上部结构的地震能量大大减低,建筑隔震上部结构遭受的地震力仅相当于不隔震房屋的50%-80%。所以根据规范规定，在进行上部结构设计时可以适当降低输入到上部结构的地震作用，根据本工程的具体情况，上部结构的地震作用按照降低一度的作用进行输入，故上部结构主要构件的钢筋用量大大减少,从上表可以看出，含钢量从非隔震结构314084.768Kg降低到234309.604kg，节省79775.164kg，约80吨。根据计算软件得出隔震结构与非隔震结构的混凝土用量，根据《建筑抗震设计规范》5.2.5条及条文说明，隔震结构的楼层最小剪力系数值按照原设防烈度进行控制，采用隔震技术，地震作用为降一度后水平地震作用，但是最小剪力系数却要按照原设防烈度下的剪力系数进行控制，故导致隔震后的最小剪力系数不易满足，为了满足规范的要求，对结构的刚度进行了一定的加强，隔震层的结构梁、板混凝土用量比非隔震结构用量大，但由于上部结构采用隔震技术，柱子截面减小，由上表可知，隔震结构所耗费的混凝土用量相比非隔震结构少了69.92 m3。采用隔震技术后，根据结构上部面压初步估计了隔震支座布置图，详见图4，其中隔震垫的数量统计详表2：类别 | LRB400 | LRB500 | LRB600 | LNB700 | 合计 | 使用数量 | 11 | 6 | 8 | 6 | 31 | 总价 | 339190元 |
根据隔震厂家支座报价，隔震支座、隔震构造措施等费用约34万元。采用隔震技术后，上部结构钢筋和混凝土量明显减少，钢筋按0.5万元/吨、混凝土按0.04万元/吨计算；由于该栋建筑下方有地下室，且上部有2米厚覆土，可兼作隔震层，不需单独设置隔震层，故隔震层本身的费用可不计。隔震技术上部结构抗震设防烈度可减少一度，减少造价约0.5X80+0.04X69.92=43万。直接经济效益=上部结构减少的费用-下部结构增加的费用=43-34=9万元。即该栋建筑采用隔震技术后总体造价不仅没有增加，而且造价会减少约9万元。若初中教学楼需要设置隔震层，每平米按0.15万元计算，隔震层的额外造价为0.15X864.82=13万元。由此可得，主楼下方无地下室，采用隔震技术后，直接经济效益=上部结构减少的费用-下部结构增加的费用=43-34-13=-4万元。即该栋建筑采用隔震技术后总体造价略增加，增加造价约4万元。传统的建筑遭遇地震时，其经济损失包括直接经济损失和间接经济损失两个方面。直接经济损失是指地震后建筑加固维修和重建的费用以及室内设备、物品维修和更换的费用。间接经济损失是指由地震造成的建筑、设备和物品等损坏导致的建筑物功能不能正常使用所带来的经济损失。地震所带来的直接经济损失是显而易见的，间接经济损失也是非常巨大的。在遭遇较大地震时，室内设备损坏、墙体开裂、管道破裂、家具倾倒，也会造成人员伤亡，维修费用很高，间接经济损失完全可能超过直接经济损失。而采用隔震技术后，在遭遇较大地震时，隔震建筑及室内设备、物品完好或轻微损坏即不维修或简单维修即可使用，震后可以确保建筑能够尽快正常投入使用，保护了人员和财产安全，提高了整个结构的地震安全性。可以说采用隔震技术从根本上避免或者大大降低了直接经济损失，从而有效地降低间接经济损失,隔震建筑具有传统抗震建筑无法比拟的长期经济效益。本项目选取了典型的位移型阻尼器-摩擦阻尼器及速度型阻尼器-黏滞阻尼器作为对比。采用摩擦阻尼器的减震技术方案，平面布置详图5，布置在1-4层，总计约为40套（吨位预估为20t），造价约32万；检测件2件，检测费约2万。减震主体结构为钢筋混凝土框架结构，消能子结构需要按罕遇地震下计算结果作配筋计算，需要增加钢筋用量，上部结构附加阻尼后可使结构减少钢筋含量，总体此部分会导致钢筋用量稍有增加。采用摩擦阻尼器的减震方案直接造价为32+2=34万，即增加造价约34万。
若采用黏滞阻尼器的减震技术方案，布置在2-4层，总计约为32套（吨位预估为30t），造价约38.4万；检测件16件，检测费约19.2万。减震主体结构为钢筋混凝土框架结构，消能子结构需要按罕遇地震下计算结果作配筋计算，需要增加钢筋用量，但结构附加阻尼后又可为结构减少钢筋含量，总体此部分造价基本持平。即减震直接造价为38.4+19.2=57.6万。即若采用减震技术，造价约57.6万。阻尼器需设预埋件和节点板，安装简便，施工速度快，不影响工期。减震直接造价为42.6+12=54.6万。根据以上的隔震方案和减震方案对比可看出，由于建筑物有2米厚覆土可以作为隔震层，则抵消掉了此部分的土方造价，那么采用隔震技术以后，由于输入到上部结构的地震能量大大降低，根据规范规定可以按照降低地震作用进行设计，含钢量也会大大降低，可以明显降低工程造价，节约资源，同时隔震技术是“以柔克刚”，大大提高了结构本身的安全储备，隔震建筑的设防目标一般应高于非隔震建筑。通过合理的隔震设计，建筑的设防目标可以达到“小震不坏、中震不坏或轻微破坏、大震不丧失使用功能或可修”，有时甚至超过此目标，实现基于性能的设计思想。本项目若采用减震方案，虽然也能显著降低上部结构地震作用，但减震方案并不能带来整个结构含钢量及混凝土用量的大幅减少，采用减震技术的整体经济性不如隔震技术。由此可以看出，若建筑物有地下室，且地下室上部的覆土厚度已达到隔震要求，该部分可以兼作隔震层，略去隔震层的费用后，显然隔震方案的经济性要比减震方案的经济性好，可优先使用隔震技术。
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