甘肃省轻纺工业设计院有限责任公司兰州730000
1工程概况
该水利水电学校实训教学楼项目位于甘肃省兰州市榆中县，建筑总面积4822.40m2，，建筑基底面积为942.88m2。建筑高度为19.8m，地上5层，第一层到第五层层高均为3.9m，出屋面楼梯间层高为3.9m。采用钢筋混凝土框架结构体系。场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第三组，抗震设防烈度为8度（0.20g），属重点设防类（乙类）建筑。
2隔震结构设计抗震性能目标
隔震结构主要抗震性能目标如下：1）采用隔震技术使上部结构的水平地震响应降低；2）大震时上部结构层间位移角小于1/100；3）同时保证在风荷载和微小地震下上部建筑不产生微小振动，提高建筑的安全性能和舒适性。
3计算参数及隔震支座选型布置
3.1计算模型
上部结构采用YJK软件，隔震分析采用ETABS软件。ETABS计算模型由YJK-ETABS程序转换得到，然后在柱底施加隔震支座和边界条件，隔震后计算模型如图1所示。
图1结构隔震计算模型
ETABS和YJK软件的非隔震结构的模型计算得到的结构质量、周期、楼层剪力结构偏差均在5%以内，因此，认为ETABS计算模型可靠。
3.2时程曲线选用
按照规范要求，本工程选取2条人工模拟加速度时程曲线和5条实际强震记录曲线。七条时程反应谱与规范反应谱如图2所示，非隔震结构在7条地震时程作用下的基底剪力与反应谱法计算结果对比如表1所示。由表可知本工程所选取的7条地震波满足规范要求，即时程曲线剪力与反应谱剪力之比均在65%~135%范围内，详见图2。
图2七条时程反应谱与规范反应谱
3.2隔震支座的选择与布置
根据抗规第12.2.3条对橡胶支座的要求，结合支座处框架柱的重力荷载代表值和罕遇地震作用下隔震层的最大位移，选择满足需求的橡胶支座，并复核实配支座后隔震结构的水平减震系数β值，如不满足小于0.4的要求，则进行反复迭代试算。本工程最终采用的橡胶支座力学性能参数如表2所示。结构共布置了32个隔震支座，其中LNR500支座6个、LRB600支座16个，LNR600支座10个。
图2隔震支座布置图
由表可知，8度隔震结构在多遇及罕遇地震下的平均层间位移角均小于7度非隔震结构的对应值，在次证明上部结构按降低一度进行设计是安全的，也表明隔震设计能有效减小地震输入到上部结构的能量，从而保证结构的主体安全。
对比隔震结构与非隔震结构的振型周期（表5），发现隔震设计可显著延长主体结构的周期，使其远离建筑场地的卓越周期，从而降低结构受到的地震作用。
当在罕遇地震作用下，隔震层中各隔震支座的最大水平位移值为118mm，小于275mm（直径500mm橡胶支座的允许变形值）。符合抗规要求。且各支座均未产生拉应力，各隔震支座在罕遇地震作用下是安全的。
隔震结构与非隔震结构的振型周期表5
4结论
本文从宏观上讲述了隔震设计在教育建筑设计上的基本设计思路，以实际工程背景为案例对隔震建筑的专项设进行了分析，结论如下：
（1）采用基础隔震设计能显著延长主体结构的周期。
（2）采用基础隔震设计上部结构可根据水平减震系数值按抗规进行降度抗震设计。
为保障隔震技术的可靠应用，设计文件中应严格细化各类隔震产品关键力学参数的性能要求，以及具体抽样检测要求和方法，并同时加强设计方的专项施工中的监控作用。