【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑结构，尤其是涉及一种隔震结构的等效水平刚度估算方法。
技术介绍
1、隔震结构是在建筑物的基础与上部结构之间(基础隔震)或者建筑物的下部结构与上部结构之间(层间隔震)设置由隔震支座和阻尼装置等组成的具有复位功能的隔震层而形成的结构体系。隔震结构体系分为上部结构、隔震层和下部结构三部分。
2、隔震技术通过在建筑结构中设置水平刚度很小但可靠性很高的水平隔震层，延长建筑结构的自振周期，减少输入上部结构的地震能量，减小上部结构的加速度反应和层间变形，建筑结构的变形和能量耗散主要由隔震系统来承担。隔震结构的上部振动反应接近刚体运动，从而避免结构与非结构构件的破坏，提高结构的抗震性能和功能完整性。隔震技术的减震机理：延长上部结构周期和增大阻尼比。
3、隔震层为多个单独品种隔震支座或多种隔震支座的组合应用，如天然橡胶隔震支座和铅锌橡胶隔震支座的组合应用，建筑工程中通常将铅芯橡胶隔震支座布置在建筑四周位置，天然橡胶隔震支座隔震支座布置在建筑平面中间位置。
4、隔震支座包括叠层橡胶隔震支座和滑动隔震支座两大类，叠层橡胶隔震支座主要包括天然橡胶隔震支座(lnr)、铅芯橡胶隔震支座(lrb)、高阻尼比橡胶隔震支座(hdr)等。目前，隔震支座水平刚度都是采用规范直接查询，无统一的公式，需要分别计算复核，估算困难，并且无法进行隔震支座计算快速迭代。隔震结构的刚度计算过程中，需建立包含隔震层和上部结构在内的整体计算模型，计算过程复杂，浪费计算时间，设计师工作效率低。
5、因此急需一种隔震结构的
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，以解决现有技术中的隔震结构的刚度计算过程中，需计算上部结构的水平刚度，计算过程复杂，浪费计算时间，设计师工作效率低。
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，包括如下步骤：
4、步骤1：计算单个隔震支座承担的荷载；
5、步骤2：计算隔震支座的初始直径；
6、步骤3：计算隔震支座的水平刚度；
7、所述隔震支座的水平刚度kh的简化公式为：
8、kh＝k2k1k0(0.0016d-0.06)；所述kh的单位：kn/mm；
9、其中k0为隔震支座剪切模量调整系数；k1为二次形状系数调整系数；k2为铅芯橡胶隔震支座调整系数；
10、步骤4：估算隔震结构的等效水平刚度；
11、具体公式为：
12、keq≈kh
13、其中，keq为隔震结构的水平刚度，单位为kn/mm；
14、步骤5：结束计算。
15、进一步地，所述步骤1：估算单个隔震支座承担的荷载包括：在建筑的每个承重柱下设置一个所述隔震支座，所述隔震支座的数量为n。
16、进一步地，所述步骤1：估算单个隔震支座承担的荷载还包括：估算每个隔震支座承担的重力荷载代表值，得到单自由度质量m，单位：t；
17、具体公式为：
18、
19、其中m为结构整体重力荷载代表值，单位为t。
20、进一步地，所述步骤2：计算隔震支座的初始直径包括：
21、所述初始直径d0的计算公式为：
22、
23、其中g为重力加速度；σ为隔震支座压应力规范要求限值，单位：n/mm2，μ为隔震支座竖向压力发挥效率。
24、进一步地，所述步骤2：计算隔震支座的初始直径还包括：
25、隔震支座竖向压力发挥效率μ的公式为：
26、
27、其中，c为外圈隔震支座的数量，d为内圈隔震支座的数量，外圈隔震支座发挥效率为0.7。
28、进一步地，所述步骤2：计算隔震支座的初始直径还包括：d为隔震支座的直径，单位为mm，在所述步骤2中d＝d0。
29、进一步地，所述步骤2：计算隔震支座的初始直径还包括：
30、所述隔震支座压应力规范要求限值σ根据《建筑隔震设计标准》查找取得。
31、进一步地，所述隔震结构的等效水平刚度keq的计算公式为：
32、
33、其中kt为上部结构的水平刚度；kt和keq的单位均为kn/mm。
34、进一步地，隔震层的水平刚度kh远远小于上部结构的水平刚度kt，隔震结构的水平刚度keq约等于隔震层的水平刚度kh。
35、进一步地，对于高阻尼比橡胶隔震支座，所述隔震支座剪切模量调整系数k0＝2.4。
36、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
37、(1)本专利技术在对隔震结构的等效刚度进行快速估算过程中，无需先行计算上部结构的水平刚度，在满足计算精度要求的前提下，隔震结构的等效刚度能够可以替换为隔震支座水平刚度，简化了计算过程，大大节约计算时间，提高设计师工作效率；
38、(2)本专利技术的隔震结构的等效水平刚度估算方法对隔震支座的选型计算简单，耗费时间短，大大提高设计师工作效率；
39、(3)本专利技术通过变更隔震支座的直径d，能够快速得出不同的隔震支座水平刚度kh，从而能够进行隔震支座水平刚度计算的快速迭代。
40、本专利技术中，上述各技术方案之间可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
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1.一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步骤1：估算单个隔震支座承担的荷载包括：在建筑的每个承重柱下设置一个所述隔震支座，所述隔震支座的数量为n。
3.根据权利要求3所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步骤1：估算单个隔震支座承担的荷载还包括：估算每个隔震支座承担的重力荷载代表值，得到单自由度质量m(单位：t)；
4.根据权利要求1所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步骤2：计算隔震支座的初始直径包括：
5.根据权利要求4所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步骤2：计算隔震支座的初始直径还包括：
6.根据权利要求4所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步骤2：计算隔震支座的初始直径还包括：D为隔震支座的直径，单位为mm，在所述步骤2中D＝D0。
7.根据权利要求4所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步
8.根据权利要求1所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述隔震结构的等效水平刚度Keq的计算公式为：
9.根据权利要求8所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，隔震层的水平刚度Kh远远小于上部结构的水平刚度Kt，隔震结构的水平刚度Keq约等于隔震层的水平刚度Kh。
10.根据权利要求1所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，对于高阻尼比橡胶隔震支座，所述隔震支座剪切模量调整系数K0＝2.4。
...【技术特征摘要】
1.一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步骤1：估算单个隔震支座承担的荷载包括：在建筑的每个承重柱下设置一个所述隔震支座，所述隔震支座的数量为n。
3.根据权利要求3所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步骤1：估算单个隔震支座承担的荷载还包括：估算每个隔震支座承担的重力荷载代表值，得到单自由度质量m(单位：t)；
4.根据权利要求1所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步骤2：计算隔震支座的初始直径包括：
5.根据权利要求4所述的一种隔震结构的等效水平刚度估算方法，其特征在于，所述步骤2：计算隔震支座的初始直径还包括：
6.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙海林，孙庆唐，王海波，孙亚，王颖，陆颖，李子栋，
申请(专利权)人：中国建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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