新疆市政设计院新疆某学校实训教学楼减震结构设计

新疆市政建筑设计院减震项目设计，使用PKPM减震设计软件+SAUSG-Zeta，能满足结构规范设计要求及地方规范设计要求。

图1-1 工程三维模型

2.1 设计主要依据和资料

本工程按照如下规范、规程进行设计:

1. 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)

2. 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)

3. 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)

4. 《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2018)

5. 《工程结构通用规范》(GB55001-2021)

6. 《建筑与市政工程抗震通用规范》(GB55002-2021)

7. 《混凝土结构通用规范》(GB55008-2021)

8. 《建筑消能减震技术规程》(JGJ 297-2013)

9. 《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》RISN-TG046-2023

10.《新疆维吾尔自治区实施国2010(建筑结构)系列规范细则》XJJ012-2016

11.《新疆自治区建筑消能减震技术规程》XJJ075-2016

2.2 结构分析与设计软件的选用

本工程采用PKPM结构设计软件2024版（21规范V2）进行减震结构的建模与分析设计。罕遇地震分析采用SAUSG-Zeta减震设计软件。

该结构整体规则，且高度小于60m，为回字形结构，中部和基础无连接，依据《建筑消能减震技术规程》采用复振型分解反应谱法结合迭代计算的方法进行减震结构的设计工作，辅以时程分析进行包络设计，确定附加阻尼比的准确计算值。

在PKPM软件中定义、布置消能器，设置性能目标、定义相关构件类别，一键生成有消能器和无消能器模型，小震、中震、大震模型，自动进行多模型包络设计，无需在单独建立其他模型，实现在同一模型下包含消能子结构的多模型的性能包络设计。能节省建立多模型的时间，方便、快捷。

3.1 减震消能器布置

根据初算结果结合建筑布局确定消能器布置位置，本工程使用速度型粘滞型消能器，遵循消能器在建筑物四周设置均匀设置、分散并对称设置的原则进行布置，通过计算结果布置在层间相对位移和相对速度较大的位置。

本工程在新疆阿克苏地区还需遵守《新疆自治区建筑消能减震技术规程》XJJ075-2016，6.2.1.6条，当建筑结构被认定为消能减震结构时，布置消能部件的楼层数不宜少于地上总楼层数（局部出屋面数不计入）的2/3；在设置消能 部件楼层的X向和Y向消能部件的数量分别不应少于2个，且分别不少于每层每500㎡建筑面积1个。消能器布置如下图3-1。

图3-1 阻尼器布置示意图

3.2 参数设置

反应谱分析计算采用复振型分解法（CCQC），阻尼器等效刚度和等效阻尼采用迭代确定。采用性能包络设计勾选中震设计与大震设计。勾选同时计算有无阻尼器模型可同时计算多个在不同地震作用下的子模型。

图3-2-1 减震设计参数设置

图3-2-2 减震设计参数设置

图3-2-3一键实现多模型包络设计

图3-2-4基于《导则》定义构件属性

图3-2-5 指定构件性能目标

4.1 计算方法

初次计算时应尽量控制小震下位移角为中震下位移角的2倍左右，

图4-1-1 小震下无阻尼器位移角

图4-1-2 中震下有阻尼器位移角

图4-1-3 反应谱下的阻尼比

图4-1-3 时程分析下的阻尼比

图4-1-4 多模型构件包络

5.1 大震验算

进入非线性SAUSG-减震，读取模型，在SSG中PKPM结构模型可以直接读取软件中参数，无需在SSG中进行二次修改。

图5-1-1 SSG模型读取

图5-1-2 SSG消能器参数

图5-1-3 SSG减震分析结果

图5-1-4 地震动选择

图5-1-5 分析方法选择

5.2 结果（构件新能评价）查看

查看计算结果可得到大震下的附加阻尼、层间位移，基底剪力、楼面加速、消能器滞回曲线等结果。

图5-2-1 分析结果

图5-2-2性能水平

图5-2-3规范截图

使用PKPM减震软件分析减震结构在多遇地震作用下、设防地震作用下和罕遇地震作用下结构的地震反应，通过计算结果得出以下结论：

1）非减震结构的自振周期为0.5453，减震结构的自振周期为0.5479，自振周期未发生明显变化，中震反应谱下附加阻尼比为8.58%，中震下时程分析下附加阻尼比为5.7%，在SSG中大震下附加阻尼比取值为5.9%。

2）布置阻尼器后结构的层间位移满足规范要求，结构的层间剪力受到了较好的控制。

3）该工程采用减震方案是有效可靠的，通过增加结构的阻尼比有效减小了地震作用对结构的影响。

4）大震下采用SAUSG-Zeta减震设计软件，计算结构性能目标，也满足规范要求。