[发明专利]地震下钢筋沥青隔震墩墩壁的设计评估方法

说明书

本发明公开了一种地震下钢筋沥青隔震墩墩壁的设计评估方法，首先计算在设定抗震等级的地震下隔震钢筋的位移，当隔震钢筋位移不满足式地震作用组合验算和水平位移要求时则考虑隔震墩墩壁受力并判断隔震钢筋是否屈服；当钢筋屈服时，若混凝土相对受压区高度x满足x<0.4b且M′_D≥M_D，则表示沥青隔震墩能抵御设定的抗震等级；若判定钢筋未屈服，则当混凝土相对受压区高度x满足x<0.4b、M′_D≥M_D且满足抗剪刚度时，沥青隔震墩可以抵抗设定的抗震等级。本发明充分考虑了隔震钢筋屈服或水平位移过大时隔震墩墩壁与隔震钢筋共同受力的情况，不仅避免了保守做法带来的材料浪费，同时也避免了原本达到抗震要求的建筑由于未能达到原有的评估要求，而被要去拆掉重建带来的资源的浪费。

技术领域

本发明涉及建筑结构设计技术领域，尤其是涉及一种地震下钢筋沥青隔震墩墩壁的设计评估方法。

背景技术

在建造建筑物前，通常要对建筑物的隔震墩进行抗震设计，而现有的抗震设计如下：

未考虑隔震墩墩壁受力时，根据《多层房屋钢筋沥青基础隔震设计规程》上设计方法和设计需求，我们可以确定以下参数，如图1和2所示。

其中：d表示隔震钢筋直径；

h表示隔震钢筋有效高度；

L表示设隔震墩钢筋中心距墩壁内边缘距离；

b表示墩壁宽度；

S表示墩壁长度。

由《多层房屋钢筋沥青基础隔震设计规程》给出了钢筋沥青隔震墩设计方法可知，当钢筋数量满足隔震结构竖向钢筋承载力要求和竖向钢筋稳定要求时，隔震结构水平刚度计算公式为：

式中：K_h表示隔震结构水平刚度；

E_s表示隔震竖向钢筋弹性模量；

d_i表示第i种隔震竖向钢筋的直径；

j表示隔震结构中隔震竖向钢筋的种类数；

n_i表示直径为d_i的隔震竖向钢筋根数。

水平隔震结构的周期为：

式中：T₁表示设置隔震结构的房屋的基本周期；

G_E表示上部结构重力荷载代表值；

K_h表示隔震结构水平刚度；

G表示重力加速度。

根据反应谱法可求得房屋结构的水平地震作用标准值S_EhK，在此水平地震力作用下若满足式(3)和式(4)则不需要考虑墩壁受力。

地震力下钢筋水平位移满足：

式中：f表示隔震竖向钢筋抗压强度标准值；

n表示计算单元内隔震竖向根数；

N_E表示计算单元内考虑地震作用时上部结构竖向荷载标准值；

S_EhK表示水平地震作用标准值的效应；

γ_Eh表示水平地震作用分项系数；