项目概况：整个项目由 10 栋新建单体组成，分别为门急诊医技综合楼、1#住院楼、2# 住院楼、远期康养楼、连廊、门诊入口、雨棚、辅助用房 - 门房、辅助用房 - 锅炉房及垃圾房、辅助用房 - 污水处理站。总建筑面积 115015.02㎡，其中地上建筑面积 67229.21㎡，地下建筑面积为 47785.81㎡。
项目名称：云南省昆明空港经济区人民医院建设项目
项目地点：云南省昆明空港经济区
设计单位 ： 昆明市建筑设计研究院股份有限公司
基本信息：建筑总高度 19.35m，宽 106.8m，高宽比 0.18；结构 4 层（不包括隔震层）, 采用混凝土框架结构体系。
抗震设防信息：抗震设防烈度 8 度，设计基本地震加速度峰值为 0.3g，设计地震分组第三组，Ⅱ类场地，场地特征周期 0.45s。按《建筑工程抗震设防分类标准》为重点设防类。
减隔震技术应用信息：根据《建设工程抗震管理条例》（以下简称“条例”）和云南省人民政府令第 202 号文、云南省住房和城乡建设厅公告《云南省隔震减震建筑工程促进规定实施细则》（第 54 号）要求，本项目处于高烈度区，其中本单体门急症医技综合楼采用隔震设计方案，隔震支座 采用 橡胶隔震支座，以保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。
图 2 门急诊医技综合楼 PKPM 模型
1）《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2008）；
2)《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；
3)《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068-2018）；
4)《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（2016 版）；
5)《叠层橡胶支座隔震技术规程》（CECS126：2001）；
6)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015 版）；
7)《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）；
8)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
9)《建筑结构隔震构造详图》（03SG610-1）；
10)《建筑工程叠层橡胶隔震支座性能要求和检验标准》（DBJ53/T-47-2020）；
11)《建筑工程叠层橡胶隔震支座施工及验收标准》（DBJ53/T-48-2020）；
12)《建筑隔震工程专用标识技术规程》（DB53/T-70-2015）；
13)《建筑隔震设计标准》（GB/T 51408-2021）；
14)《云南省建筑工程抗震设防专项审查技术要点（试行）》
本门急诊医技综合楼单体结构设计按满足设防地震要求进行，采用 PKPM 计算软件隔震整体分析法（GZ 模块），先建立初始模型试算，导入 ETABS 后验证两个模型之间的可用性，反算隔震垫屈服后的刚度，将得到的支座等效刚度、阻尼比输入 PKPM（GZ 模块）的隔震支座的参数里，得到最终主控模型并进行设防地震下结构计算分析，分析结果从构件层面到结构整体均满足设防地震承载力和变形要求，位移角均满足隔震标准限值 1 /400。
同时本工程最终以 Etabs 设防地震作用下楼层剪力对比 PKPM 整体分析模型设防地震作用下楼层剪力，与 PKPM 执行隔震标准的整体分析模型计算结果进行最终复核和修正，以此为设防地震作用下上部结构构件设计及配筋设计的主控模型。
本单体结构 4 层（不包括隔震层和出屋面层），采用现浇钢筋混凝土框架结构，全现浇钢筋混凝土楼板，并在一层以下设置橡胶隔震垫进行隔震设计。
根据本工程建筑特点，按框架结构体系设计。根据《建筑隔震设计标准》（GB/T 51408-2021）第 6.1.3 条第 2 款规定，隔震结构底部剪力比不大于 0.5 时（本工程底部剪力比分析结果为 0.36），上部结构可按本地区设防烈度降低 1 度确定抗震措施；根据《建筑隔震设计标准》（GB/T 51408-2021）第 6.1.3 条 3 款规定，与竖向地震作用有关的抗震措施，应符合按本地区设防烈度的规定，不得降低。综上所述，本工程抗震等级取二级，抗震构造措施取二级，框架柱轴压比按一级框架取值。土蜂蜜 www.eahai.com 天美惠购网 www.e24u.com
表 1 结构抗震等级
门急诊医技综合楼外轮廓形状基本矩形，平面布置相对均匀规则，如上述 PKPM 模型图 2 所示，平面的长宽比值见下表：
表 2 结构平面布置参数
经初步分析与设计后，上部结构主要构件尺寸如下表所示：
表 3 结构主要构件尺寸
隔震垫直径为 700mm、800mm、900mm、1000mm，法兰板尺寸分别为 800mm×800mm、900mm×900mm、1000×1000mm 和 1100×1100mm。
根据《云南省建筑工程抗震设防专项审查技术要点（试行）》中超限判定及评分规则，本单体不规则类型及评分如下表所示：
表 4 建筑结构不规则类型及评分表
根据以上判断，本工程结构累计评分为 2 分。超限情况如下：
1）本工程考虑偶然偏心的扭转位移比为 1.23（不含出屋面）。
2）本工程平面楼板不连续，有效宽度为 34%。
根据以上超限情况采取以下加强措施：
1）地震作用计算分析，采用 24 个振型，均考虑扭转藕连作用，计入双向地震作用、偶然偏心的影响，适当加强结构周边梁柱截面，提高结构抗扭能力。一级建造师考试培训 www.itk3.com
2）隔震层以上楼板不连续及局部有效宽度较小部位，楼板厚度加至 150mm，隔震层楼板不连续及局部有效宽度较小部位，楼板厚度加至 250mm，板钢筋双层双向拉通设置，且每个方向的配筋率不小于 0.25%，同时进行设防地震及罕遇地震作用下楼板应力计算，提高结构薄弱部位抗震能力。
3）其它详细分析结果由于篇幅原因省略。
本案例列出如下几项典型分析结果，其它结果由于篇幅原因省略。
表 5 结构质量分布及对比
根据《新隔标》4.1.3 条，每条地震加速度时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱计算结果的 65%，多条时程计算的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的 80%。同时为了确保地震波选择的严谨性，参照《建筑抗震设计规范（GB50011-2016）》第 5.1.2 条规定：采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程，其中实际强震记录的数量不应少于总数的 2 /3，多组时程的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。
本工程选取了实际 5 条强震记录和 2 条人工模拟加速度时程，隔震结构的基底剪力对比结果分别如下表所示：
表 8 结构扭转位移比
表 9 结构刚重比
该结构最小刚重比 Di*Hi/Gi（31.14，二层）不小于 20，可以不考虑重力二阶效应。
该结构最小刚重比 Di*Hi/Gi 不小于 10，能够通过高规 (5.4.4) 的整体稳定验算。
隔震支座选型需要根据上部结构布置的荷载分布情况按压应力初步估算，然后试算多次得到满足规范要求的支座尺寸及布置方案。PKPM-GZ 支持方案布置时先自动根据上部荷载及减震目标等参数迭代计算完成初步选型布置，然后再计算分析根据最终的支座验算结果适当调整后完成最终的隔震支座选型，高效快捷。
在设防地震作用下, 进行结构以及隔震层的承载力和变形；在罕遇地震作用下，进行结构以及隔震层的变形验算，并对隔震层的承载力进行验算。本工程共使用了 181 个支座，其中 HDR900-Ⅱ为 52 个，LRB800-Ⅱ为 51 个，LRB900-Ⅱ为 8 个，LRB1000-Ⅱ为 5 个，LNR700-Ⅱ为 51 个，LNR800-Ⅱ为 9 个，LNR900-Ⅱ为 5 个。隔震支座平面布置及力学属性分别如下图及表所示：
图 3 隔震支座布置图
表 10 铅芯橡胶隔震支座力学性能参数
表 11 天然橡胶隔震支座力学性能参数
表 12 高阻尼隔震支座力学性能参数
同时配套《隔标》推荐的“一体化整体设计方法”在传统的隔震项目设计中也是少有应用。本项目采用 PKPM-GZ 软件进行一体化建模，一体化分析，一体化设计，概念清晰，方便快捷，减少了传统隔震分部式设计中模型与荷载的来回导算及数据提取等工作，为隔震技术应用广泛落地及设计工作效率提升带来显著的价值。中药材价格网 www.qiongma.net 投资小项目 www.ej43.com 在家兼职赚钱 www.choukan.cn
图 4 隔震支座一体化建模
根根据《新隔标》第 4.4.6 条，需为隔震建筑进行构件性能目标的分类（关键、重要、普通构件）。参照该 4.4.6 条的条文说明，同时对该结构的体系等信息进行综合考量后，对构件的分类大致为：
表 13 结构构件性能目标分类
根根据隔震计算分析，罕遇地震下地震作用隔震层端部支座最大位移 286.35mm，根据《建筑隔震设计标准》（GB/T 51408-2021）第 5.4.1 条，隔震缝宽不宜小于罕遇地震下的最大水平位移值的 1.2 倍且不小于 300mm，由于 286.35×1.2=343.62mm，综合考虑后隔震缝缝宽取 450mm。
隔震结构的偏心率是隔震层支座布置合理性及整体化设计方法中控制支座拉应力的一个重要指标，《隔标》4.6.2 明确：隔震层刚度中心与质量中心宜重合，设防烈度作用下的偏心率不宜大于 3%。
本单体在进行隔震层设计时，也对隔震系统的偏心率进行了计算，计算结果为：X 方向 1.79%，Y 方向 0.88%，详见下表：
表 14 偏心率
《隔标》4.6.3 规定，对于不同的隔震支座类型按抗震设防类别给出了支座在重力荷载代表值作用下的压应力限值验算要求。本项目不同支座的具体压应力如下表所示（由于篇幅原因仅列出部分支座结果），由表可知，支座压应力最大值为 11.49Mpa，乙类建筑压应力限值为 12 Mpa，支座有足够的安全储备。
表 15 重力荷载代表值作用下压应力
《隔标》4.5.1 规定，上部结构在设防地震作用下的结构楼层最大弹性层间位移角按钢筋混凝土框架结构体系应满足 1 /400 的要求。软件后处理文本结果中可以默认显示不同工况下的结构楼层位移指标统计结果，需要注意根据不同位置规范上层间位移角的要求，可以人为调整“位移比和位移角规范限值”。本项目提取变形结果如下表所示：
表 16 弹性层间位移角
《隔标》4.6.8 规定：隔震层抗风承载力设计值（包括抗风装置和隔震支座的屈服力构成）应不小于风荷载作用下隔震层水平剪力标准值的 1.4 倍（项目审查时暂未执行通用系列规范），隔震层必须具备足够的屈服前刚度和屈服承载力，以满足风荷载和微振动的要求。具体隔震层抗风承载力验算如下所示，从结果中可以看出，满足规范验算要求。三九养生网 www.39ik.com 现金红包活动 www.94ha.com 宠物百科网 www.f494.com
即 1.4*2211=3095.4kN
<51*106+8*141+52*120+5*203
=13789kN
PKPM-GZ 多模型计算支持一键完成中震隔震 / 非隔震模型及大震隔震模型的计算，基于 SATWE 为分析内核的模型结构本构关系仍为线弹性模型；根据《隔标》4.3.3- 2 条规定，在罕遇地震或极罕遇地震作用下，隔震建筑上部结构和下部结构宜采用弹塑性分析模型，因此本项目在 PKPM-GZ 大震模型的基础上，再引入 ETABS 做罕遇地震下的弹塑性时程补充验算。
根据 PKPM 提供的 ETABS 接口，直接将 PKPM 模型转换为 ETABS 模型，通过内置的框架梁 M3 塑性铰、柱 P -M2-M3 纤维较、以及分层壳剪力墙 P -M3 纤维墙铰的功能来模拟各类结构构件的非线性行为。为保证模型转换的准确性，通过上述转换后模型进行自振周期、质量的比对，可以看出基本一致，属于工况可接受范围之内。
根据《隔标》4.5.2 条规定，罕遇地震下的上部结构弹塑性层间位移角在钢筋混凝土框架结构体系下须满足 1 /100 的要求。具体验算结果如下表所示，可以看出，满足《隔标》限值要求。
表 17 弹塑性层间位移角
根据《隔标》4.6.6 条规定，隔震支座在罕遇地震作用下隔震橡胶支座的水平位移限值不应大于支座直径的 0.55 倍和各层橡胶厚度之和 3.0 倍二者的较小值。本项目隔震层最大水平位移 249mm，边支座位移 1.15 倍为 249*1.15=286.35 mm，小于 0.55D=385mm（D 为最小隔震支座直径，本工程采用隔震支座最小直径为 700mm）及 3Tr≥387mm（Tr 为最小隔震支座的橡胶层总厚度）中的较小值，满足要求。罕遇地震下各支座的最大水平位移及罕遇地震作用下的弹塑性层间位移角如下表所示（由于篇幅原因仅列出部分支座结果）。CAD 软件素材教程下载 www.9npx.com 四五设计网 www.45te.com 设计学徒自学网 www.sx1c.com
表 18 罕遇地震下隔震支座最大位移
根据《隔标》6.2.1 条规定，对于重点设防类建筑，隔震橡胶支座在罕遇地震作用下竖向压应力不应超过 25MPa，竖向拉应力不应超过 1MPa，条文说明中对最大压应力和最小压应力的计算公式给出了建议：隔震支座拉应力验算取 1.0×恒荷载 -1.0×水平地震-0.5×竖向地震；压应力验算取 1.0×恒荷载 +0.5×活荷载 +1.0×水平地震 +0.4×竖向地震。
通过计算分析得到时程下的各个支座拉压应力如下表所示（由于篇幅原因仅列出部分支座结果），通过比较均满足规范要求。咩票特价电影票 www.miepiao.com 共丢废品回收网 www.gongdiu.com 设计学徒自学网 www.sx1c.com
表 19 罕遇地震下隔震支座拉、压应力
根据前述隔震结构构件性能目标设置要求，PKPM-GZ 能直接根据《隔标》4.4 节及国内其它规范要求，自动完成不同工况内力分析及内力组合、内力调整，基于设防地震水准按关键构件、普通竖向构件及重要水平构件、普通水平构件抗弯、抗剪要求，完成构件截面配筋验算。同时对于隔震层下部结构设置区域性能目标后，在考虑隔震层水平位移引起的附加弯矩基础上，也能自动完成中震隔震与大震隔震的包络设计，一键查看计算书并批量导出 DWG 计算书，方便快捷。
图 5 隔震结构施工图计算书
软件支持一键导出隔震专项审查报告，报告内容包含审查应用主要内容，如工程概况，设计依据的主要规范、隔震支座布置、偏心率验算、隔震与非隔震基底剪力对比等。
云南省属于全国地震高发区域之一，从抗震设防角度较大的区域都处于高烈度区域。为提高云南省的建筑工程抗震设防能力，云南省人民政府以省政府令的形式于 2016 年发布了《云南省隔震减震建筑工程促进规定》，该《规定》为隔震减震技术在云南省的广泛应用做出了重要的政策指引。
在当前《条例》的要求下，“两区”中的“八类建筑”应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术，该文件将对全国区域减隔震技术的发展带来更大的促进作用。
昆明市建筑设计研究院股份有限公司（简称“昆明市院”）始建于 1964 年 9 月，是云南省最早的国家甲级勘察设计单位之一，2017 年 12 月 26 日变更为股份有限公司，完成股份制改造，目前正按计划稳步推进上市工作。
我院位于高烈度区昆明市，在当地政策下较早在实际工程项目中应用隔震减震等技术，本次基于 PKPM-GZ 完成了满足《条例》及《隔标》设防要求的医院类项目，希望通过本案例的分享，为行业减隔震技术的发展带来一定的帮助，由于本人水平有限，不足之处也欢迎大家留言批评指正，也欢迎大家在之后的减隔震工程项目中咨询。
供稿丨 李超 覃光雄 (昆明市建筑设计研究院股份有限公司)
