建筑结构丨北京院副总工卜龙瑰：丽江机场T3航站楼摩擦摆隔震设计研究

北京市建筑设计研究院有限公司副总工程师/华南分公司执行总工程师卜龙瑰在“第四届工程结构减隔震与高效抗震技术交流会”上做了题为《丽江机场T3航站楼摩擦摆隔震设计研究》的精彩报告。

本报告主要包括七个部分：隔震技术概述、工程概况、隔震设计主要指标、支座参数敏感性分析及设计、支座抬升影响分析、支座尺寸设计及检验要求、结论。

#01

隔震技术概述

本节从隔震技术基本原理、隔震技术有效性、隔震装置类型、隔震装置应用、摩擦摆隔震支座特点及摩擦摆隔震支座构造及模拟六方面对隔震技术进行了概述。

隔震技术基本原理为延长结构振动周期减小结构地震反应。隔震装置应用方面，美国、土耳其、希腊等高烈度区采用摩擦摆隔震支座较多；日本及新西兰采用橡胶类支座隔震相对多一些；国内由于摩擦材料加工及表面处理工艺的技术原因，摩擦摆支座成本偏高，橡胶类支座的成本略低，国内大部分隔震建筑采用橡胶类隔震支座；近些年，随着我国加工制造技术的不断发展，摩擦摆隔震支座的成本大幅度降低。

#02

工程概况

丽江三义国际机场位于云南省丽江市七河乡三义村，在丽江坝和鹤庆坝之间，北距丽江市中心28km，南距大理州鹤庆县15km，西靠漾弓江，东临丽大公路。扩建T3航站楼建筑面积10万平米，主体结构呈倒“T”字型，长747m，宽329m，属于超长的大型结构。地下一层，地上一层（局部两层）。主屋盖高度20~31m。

#03

隔震设计主要参数与指标

首先讲解了隔震层支座布置及参数，在隔震层静力计算中考虑了风荷载做作用、温度荷载作用、基准压应力控制等。最大风向Y向风荷载总剪力标准值为9469kN，隔震层起滑力为90816kN，远大于风荷载产生的剪力,隔震层在风荷载作用下不会发生滑动。温度荷载计算不考虑摩擦力的贡献下隔震层变形最大值30mm。

主要楼层剪力比结果表明，减震系数为0.307。上部主体结构设计采用的水平地震影响系数为：0.24*1.5（近场系数）*0.307=0.11，小于0.12，表明水平向地震可按7度半进行设计，构造措施同样按降一度即7度半确定。竖向地震不降低，仍按8度半进行计算。

主要楼层隔震前后加速度响应降幅达60~70%，表明隔震效果良好。

还从大震隔震层位移（不考虑不考虑近场效应、考虑近场效应1.5）、摩擦摆支座滞回特征、粘滞阻尼器滞回特征、最大和最小压应力等方面对大震隔震层计算结果进行了讲解和分析。

此外，隔震层扭转效应分析结果表明：隔震层在罕遇地震下扭转效应较低。一方面由摩擦摆支座的受力特性，质心、刚心重合度高，理论偏心率极低；另一方面，罕遇地震下周圈的速度型阻尼器提供抗扭动刚度，提高抗扭能力。

#04

支座参数敏感性分析及设计

从曲率半径、摩擦系数两方面对敏感性进行了分析，还对摩擦摆耐磨行程进行了分析。

#05

支座抬升影响分析

摩擦摆隔震支座的构造特性，滑动面为球面，支座发生水平变形时，同时会产生竖向抬升从而引起结构的竖向位移。一方面需要评估地震作用下最大的整体抬升量用于设计与隔震区连接的水平隔离缝的构造，另一方面需要评估相邻支座的竖向变形差，避免过大的竖向变形差异引起支座内力的过度重分配或个别支座的脱离失效。从整体抬升量、相对抬升差整体评估、相对抬升差局部评估、竖向抬升差对支座内力的影响评估、竖向抬升差对构件内力的影响评估等多方面对分析了支座抬升的影响。

#06

支座尺寸设计及检验要求

摩擦摆隔震支座技术要求有：

1）型式检验

供货企业提供同类型的摩擦摆隔震支座型式检验报告，型式检验按照《建筑摩擦摆隔震支座》GB/T 37358-2019标准表12规定内容进行检测，型式检验应由具有国家CMA检测资质的第三方进行，型式检验报告应加盖CMA章。

2）出厂检验

摩擦摆隔震支座的出厂检验应对外观质量、尺寸偏差、竖向压缩变形、剪切性能进行检验，检测比例：一般建筑按总数的20%；重要建筑按总数的50%；特别重要建筑按总数的100%；出厂检验由制造厂质检部门或独立的第三方检测机构检验。

用于工程的摩擦摆支座应委托具有相关资质的独立第三方机构进行100%检验；补充摩擦摆支座的调研，支座压应力限值可结合产品性能和疲劳性能试验确定。

#07

小结

责任编辑：程哲

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