不同高度隔震结构经济分析

覃水强

(华北理工大学，河北 唐山 063210)

1 建立模型

利用PKPM限元分析软件建立6层隔震建筑、6层抗震建筑、11层隔震建筑、11层抗震建筑分析模型。模型图如下所示。

6层结构

11层结构

2 经济性分析

2.1 隔震结构费用减少部分

采用隔震技术后，上部结构降低1度进行设计，上部结构的构件尺寸以及配筋随之减小。按照8度与按照7度设计的上部结构的材料费对比见表1。根据工程经验，6层建筑材料费占工程总造价60%，11层建筑材料费占工程总造价50%，可以大致估算出建筑安装费用的差值，即6层隔震结构在上部结构总造价费用上减少的部分为(1512.2-1369.7)×380/60%+(41.32-31.79)×3690/60%=14.885万元，11层隔震结构在上部结构总造价费用上减少的部分为(3150.8-2806.3)×380/60%+(247.71-218.14)×3690/60%=38.73万元。

表1 材料费用比较

材料基价/元11层隔震耗材11层抗震耗材隔震减少费用(万元)混凝土用量(m3)3802806.33150.821.82钢筋用量(t)3690218.14245.7116.91

2.2 隔震结构费用增加部分

隔震结构与非隔震结构相比较，增加了1层隔震层，,因此隔震结构相比于抗震结构多出的隔震层造价这部分。隔震结构费用增加部分为：1)隔震器费用；2)隔震层构造费用；2)若将隔震层设置在地下一层柱柱顶，还应计算所引起的地下土方开挖量费用。

将采用隔震结构所节省的费用减去由于设置隔震层所增加的费用,得到：6层：14.885-14.77=0.115万元，11层：38.73-17.21=21.52万元。

综上可知,建筑采用隔震结构，当建筑高度达到一定量时将减少建安工程费用。用减少费用除以整个工程造价可知,采用隔震结构与抗震结构相比,6层隔震结构增加的费用占到了工程总造价的1%左右，11层隔震结构减少的费用占到了工程总造价的0.05%左右。

表2 6层隔震结构费用增加部分

11层隔震结构费用增加部分

3 隔震结构减少损失的费用

在地震作用下，隔震结构上部结构的加速度与层间位移等都远小于抗震结构，使得上部构件在地震中进入塑性的程度要更小，地震破坏程度相对降低，由此，在地震中的损失以及损失后的修复费用要小。