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作者：旷文杰、周松林、刘时楚 湖南省建筑设计集团股份有限公司 一 项目信息 项目名称：海口国家高新区降解塑料生产研发平台项目-2#标准厂房 项目地点：海南省海口市 项目设计单位：湖南省建筑设计集团股份有限公司 项目概况：本项目为五层的框架结构，第一层层高6.7m，其余层层高4.2m，房屋高度22.8m，平面尺寸为44.9m*29.5m，平面长宽比为1.52。结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，抗震设防分类为乙类。风荷载取50年一遇基本风压为0.55kN/m2，地面粗糙度类别为B类。基础采用阶型现浇独立基础。 抗震设防信息：抗设防烈度8度0.3g，地震分组为第二组，场地类别为第二类，场地特征周期0.4s。本项目属于“两区八类建筑”，为符合《建设工程抗震管理条例》的要求，采用减震技术。
图1 项目模型 二 设计依据 本工程隔震设计所依据的主要规范、图集如下： 1）《建筑抗震设防分类标准》（GB50223－2008）； 2）《建筑结构荷载规范》（GB50009－2012）； 3）《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068－2018）； 4）《建筑抗震设计规范》（GB 50011－2010）（2016版）； 5）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）（2015版）； 6）《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）； 7）《工程结构通用规范》（GB55001－2021）; 8）《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB55002－2021）; 9）《混凝土结构通用规范》(GB55008-2021) ； 10）《建设工程抗震管理条例》； 11）《建筑消能减震技术规程》(JGJ 297-2013)； 12）《建筑消能阻尼器》(JG/T 209-2012) 13）《建筑消能减震应用技术规程》(DBJ 53/T-125-2021)等。 三 设计步骤 本项目采用PKPM-JZ V1.4版本软件，先通过sausg-减震模块计算小震附加阻尼，再直接读取阻尼器等效刚度和等效阻尼计算小震配筋，最后通过性能包络设计完成全楼配筋。
图3 对接sausg-减震模块计算附加阻尼
图4 性能包络设计 3.1 消能器布置 本项目采用两种速度型消能器，墙式-粘滞阻尼器与人字撑型粘滞阻尼器，综合考虑建筑功能要求与减震效果，在楼梯间周边布置墙式-粘滞阻尼器，在层间位移相对较大区域布置人字撑型粘滞阻尼器，布置方案如图5所示，粘滞阻尼器的有效刚度为0，只提供附加阻尼，能达到较好的消能减震效果；
图5 消能器平面布置图 3.2 结构特性 表1 结构周期
从结构周期对比可知，布置粘滞阻尼器虽然不提供结构刚度，但对结构周期还是有一定的影响，可能的主要原因是布置粘滞阻尼器增加了结构质量。 3.3 时程选波 表2 不同地震波的基底剪力
选取7条地震波，其中5条天然波，2条人工波，X方向单条时程曲线计算所得主体结构底部剪力与阵型分解反应谱法计算结果在88.7%~114.4%，七条时程曲线计算主体结构底部剪力的平均值为阵型分解反应谱法计算结果的99.5%；Y方向单条时程曲线计算所得主体结构底部剪力与阵型分解反应谱法计算结果在87.5%~111.0%，七条时程曲线计算主体结构底部剪力的平均值为阵型分解反应谱法计算结果的96.6%。 3.4 附加阻尼 表3 附加阻尼及减震效率
通过sausg-减震模块计算该项目的附加阻尼，不同地震波计算得到的附加阻尼变化不大，X方向平均附加阻尼为2.67%，Y方向平均附加阻尼为2.97%。由于阻尼比变化，地震影响系数在X方向平均可以降低10.78%，在Y方向平均可以降低12.11%。 3.5 层间位移角 表4 最大层间位移角
通过布置了粘滞阻尼器的结构模型与没有布置粘滞阻尼器的结构模型对比，没有布置粘滞阻尼器的结构在多遇地震与罕遇地震下层间位移角都不满足规范要求。布置了粘滞阻尼器后，多遇地震的最大层间位移角为1/680，满足1/550的限值要求；罕遇地震下的最大层间位移角为1/63，满足1/50的限值要求。消能减震结构能很好地降低结构的最大层间位移角。 3.6 滞回曲线
图6 部分消能器的滞回曲线 选取部分粘滞阻尼器的滞回曲线如图6所示，地震作用下，滞回曲线比较饱满，能较好地发挥耗能作用。 3.7 性能化设计 表5 性能目标
本工程的抗震性能水准为性能3，要求达到中震不坏、大震可修的性能目标，构件的性能目标如表5所示；在PKPM-JZ模块中按表5的要求分别指定构件的性能目标，如图6~图7所示。
图7 性能包络设计的参数定义
图8 指定构件的性能目标 四 小结 多遇地震下，粘滞阻尼器能提供3%左右的附加阻尼，大约能降低10%的地震作用，消能器的滞回曲线饱满，能起到较好的减震效果。 通过PKPM-JZ模块与sausg-减震模块结合，可以较方便完成减震项目的全流程设计。 湖南省建筑设计院集团股份有限公司（简称“湖南设计”，英文简称“HD”）成立于1952年，前身为湖南省建筑设计院，是国内首批成立、综合实力位居全国省级设计院前列的大型综合性设计院之一，总部位于历史文化名城长沙。 成立以来，HD始终以设计精品工程为己任，致力向社会提供高品质技术与工程管理服务，传递以人为本、绿色节能环保设计理念，先后参与设计湖南省博物馆、长沙黄花国际机场、贺龙体育场、橘子洲头毛主席雕像、IFS国金中心等一大批国内重点知名工程，业务遍及国内27个省市及海外42个国家，累计完成国内、外建筑工程服务超过15000 项，荣获国际、国家、省部级科技进步奖、优秀工程设计及咨询奖760余项。 希望通过本案例的分享，为行业减隔震技术的发展带来一定的帮助，由于本人水平有限，不足之处也欢迎大家留言批评指正。 供稿丨旷文杰、周松林、刘时楚 审稿丨肖川 编辑丨张跃飞 责编丨张跃飞 |
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图2 消能器产品库
