被动减震结构设计简述

被动减震结构设计简述被动减震结构是指将减震器等能量吸收装置引入建筑结构中，通过设备本身的抗震能力和消耗地震能量的功能，降低地震对建筑结构的破坏程度，保护人员财产安全的一种工程技术措施。

被动减震结构设计旨在提高建筑物的抗震能力，降低地震对结构的影响，保护人员财产安全。

被动减震结构设计的关键是合理选择减震器类型、减震器的位置以及结构的设计方式。

常见的减震器类型有隔震型减震器和阻尼器。

隔震型减震器一般是由橡胶、钢板等材料制成，通过抑制地震激励传递到建筑结构的方式来减少结构的震动。

阻尼器则是通过调节结构的能量耗散来减少结构的振动响应。

减震器的位置一般选择在结构的弱节点或振动响应较大的区域，以最大限度地减少地震对结构的破坏。

结构的设计方式则需要根据减震器的特性和结构的受力状态进行合理分析和确定。

减震器的选取需要考虑减震器的抗震性能、结构的特点以及经济性等因素。

隔震型减震器的选取需要考虑减震器的承载能力、导向性能以及隔震效果等。

阻尼器的选取需要考虑结构的空间限制、能耗性能以及阻尼器的使用寿命等。

被动减震结构设计的优点是能够有效降低结构的振动响应，减少地震对结构的影响，提高建筑物的抗震能力。

同时，被动减震结构设计也能够增加结构的耐久性，延长建筑物的使用寿命。

此外，被动减震结构设计还能够降低结构自重和地震荷载的影响，提高结构的稳定性。

被动减震结构设计的局限性主要体现在减震器的选取和结构的设计方面。

减震器的选取需要综合考虑减震器的性能、成本以及建筑物的特点等因素，往往需要进行复杂的计算和分析。

结构的设计则需要根据减震器的特性和受力状态进行合理分析和确定，对设计师的要求较高。

此外，被动减震结构设计还需要考虑减震器的维护和检测问题，以确保减震器的正常运行和使用寿命。

总之，被动减震结构设计是一种重要的工程技术措施，能够有效提高建筑物的抗震能力，保护人员财产安全。

尽管被动减震结构设计存在一定的局限性，但随着科学技术的不断发展和应用，被动减震结构设计在现代工程建设中的地位将日益重要，对于提高建筑物的抗震性能和保障人员财产安全具有重要的意义。

摘要:屈曲约束支撑构件(Buckling Restrained Brace———简称BRB)以其良好的整体稳定性及滞回耗能性能优越，被广泛的应用于消能减震结构及既有建筑结构的抗震加固中。

本文在总结消能减震建筑设计理论及方法的基础上，通过对某工程进行消能减震加固设计，对加固后结构选取合理性能目标，具体阐述了应用PKPM 系列软件采用理论简化设计方法进行消能减震设计的步骤，并采用ETABS 2013对加固后消能减震结构体系进行快速非线性分析（Fast Nonlinear Analysis Method———简称FNA 法），验证理论简化设计方法的合理性，为从事屈曲约束支撑消能减震结构设计工程人员提供一定的参考资料。

关键词:屈曲约束支撑等效线性化假定FNA 消能减震结构1概述屈曲约束支撑（Buckling Restrained Brace———简称BRB）主要由内芯耗能单元，外围约束单元与两者之间的缝隙或无粘结材料组成。

内芯单元为钢芯，截面形式多为“一”形、“十”形、“H”形等多种形式[1]；外围约束单元多为纯钢构件或钢管混凝土构件；无粘结材料有硅胶板，橡胶板等多种材料。

屈曲约束支撑体系主要由内芯单元承受轴力，外围约束单元为内芯单元提供侧向刚度，防止内芯单元在轴向压力作用下发生屈曲，在轴向拉伸、压缩受力状态下，屈曲约束支撑比普通钢支撑能够表现出更加饱满的滞回曲线，体现优良的滞回耗能性能，因此被广泛的应用于实际工程项目中。

基于以上BRB 拥有的良好的整体稳定性及滞回耗能性能优越，越来越多结构设计人员采用BRB 构件作为主要消能减震构件对结构进行性能化设计，将结构抗震设计方法由传统抗震结构设计方法转变为消能减震结构设计方法。

鉴于现阶段大多设计公司及设计院采用的结构设计软件为PKPM 系列软件，该软件由于不能模拟BRB 构件非线性性能，即其实际本构模型，故对BRB 提供的附加阻尼比不能准确计算，所以不能直接应用该软件对BRB 消能减震结构进行设计。

浅析建筑结构设计中的隔震措施在建筑行业不断发展的过程中，需要高度的重视隔震技术的应用，为人们营造安全的居住环境，同时提高建筑的使用性能。

此外，隔震技术是在不断的发展的，因此，在未来的工作中，还应该对隔震技术进行有效的创新，并且将其应用于建筑结构当中，提高建筑的隔震性能，确保建筑结构的稳定性，实现建筑企业的良好发展。

标签：建筑结构；设计；隔震措施在建筑结构设计中，能否充分地考虑到抗震问题，并且使用有效的措施达到抗震的目的，对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响，长期以来，建筑设计人员在设计建筑的时候，都是坚持小震不塌，大震能修的原则，在设计方面使用了很多措施进行抗震工作，但是，由于各种因素的影响，这方面的工作还是存在一定的问题，本文对于建筑设计中抗震措施进行分析，希望能够起到一定的作用。

1、建筑结构的隔震、减振原理传统建筑结构设计中，通常以“大震震不倒，设防烈度可修，小震震不坏”为建筑防震设计的标准。

但一般而言，建筑结构主要依靠结构吸收变形，来消减地震造成破坏的力量。

根据设防标准设计建筑结构，对于中小型地震，可通过变形设计抵消地震破坏力量，此方法具有可行性，而遇到大地震，则无法确保建筑结构的安全。

这也是专家工程师研究新结构设计的根本原因所在。

1.1隔震原理建筑结构防震系统通常是在隔震层设计的，其将建筑结构分为下部结构、隔震层和上部结构3部分。

此种结构设计可降低地震破坏力，将下部结构力量传到隔震层，并经隔震层后的抗震装备，消耗和吸收掉大部分的破坏能量，并将另外一小部分能量转移至上部结构。

在设计建筑结构中隔层时，需对上部结构做出一定改变，以应对可能由地震而引起的一系列反应，确保建筑上部结构遭遇强烈地震时处于弹性状态，不至于被破坏。

1.2减振原理耗能减震结构是指建筑结构抗侧力装置，经过有效耗能部件设置进一步实现减振。

在建筑结构遭受地震侵袭时，耗能装置与部件可产生弹塑性，通过产生变形来吸收、消耗地震所带来的巨大能量波，使其不能造成巨大的破坏，从而达到有效控震、减振的目标。

主动式和被动式阻尼减振技术概述及解释说明1. 引言1.1 概述阻尼减振技术是一种在结构体系中应用的重要技术，旨在减轻由于地震、风力或其他外部激励引起的结构振动。

主动式和被动式阻尼减振技术是两种常见的方法，它们在原理及应用领域上有所不同。

1.2 文章结构本文将从两个方面对主动式和被动式阻尼减振技术进行综述和解释说明。

首先，我们将介绍主动式阻尼减振技术的原理及其作用，并探讨其应用领域以及优缺点。

然后，我们将详细阐述被动式阻尼减振技术的原理、作用以及其在各个领域的应用情况。

最后，我们将对主动式与被动式阻尼减振技术进行比较，包括工作原理对比、效果对比和应用场景对比。

通过这样全面深入地了解这两种技术，可以更好地选择适合特定情况下使用的方法。

1.3 目的本文旨在为读者提供关于主动式和被动式阻尼减振技术的全面概述，并对其原理、应用领域和优缺点进行详细解释。

通过对这两种技术的比较分析，读者可以了解它们各自的特点和适用情况，以便在实际工程中做出明智的选择。

同时，本文还将探讨未来阻尼减振技术研究的发展方向，展望其在结构工程领域的前景。

希望通过本文能够促进相关领域的学术交流与研究进展。

2. 主动式阻尼减振技术：2.1 原理及作用：主动式阻尼减振技术是一种基于主动控制的结构减振技术，其原理是通过感知结构的运动响应并实时调节阻尼系数来抑制结构产生的振动。

这种技术通常涉及使用传感器来监测结构的振动，并采用控制器和执行器实时调整阻尼力的大小。

主要作用在于提供实时控制反馈机制，使得结构能够根据外界环境变化与激励输入进行自适应调节，从而实现更好的减振效果。

通过主动控制可以对结构产生的振动进行精确调节，适应不同频率范围内的激励。

2.2 应用领域：主动式阻尼减震技术已经广泛应用于各个领域，包括建筑物、桥梁、风力发电机组等工程结构以及航空航天和汽车行业中。

在高层建筑中，通过在楼层或结构节点处安装主动控制设备，可以显著降低地震、风载和其他外部激励对结构的振动影响。

建筑结构设计中的隔震减震措施浅析发布时间：2022-10-13T06:52:27.017Z 来源：《工程建设标准化》2022年6月11期作者：杨建波[导读] 由于地震是最具破坏性的自然灾害之一，在发生地震时严重威胁到人员和财产的生命和安全，杨建波身份证号码：45032519841024**** 广西南宁 530000摘要：由于地震是最具破坏性的自然灾害之一，在发生地震时严重威胁到人员和财产的生命和安全，因此在设计建筑物结构时必须考虑到地震的影响，以提高建筑物的抗震能力。

抗震设计的主要原则是:适当控制建筑物结构的刚性，允许建筑物的某些部分在发生地震时进入非弹性工作状态，从而使整个建筑物结构具有较大的可扩展性，达到裂缝和d目标但是，这种传统的抗震设计方法存在诸多缺陷，在抗震设计强度超过抗震设计强度的地震中，整体结构的安全性无法保证，因此抗震缓冲控制技术应运而生，以满足新型建筑的抗震需求。

关键词：建筑结构设计；隔震减震；措施分析引言这些年来由于中国各地频频出现地震情况，对地区自然环境以及人口健康和经济社会蓬勃发展都产生了巨大的负面影响，并导致了更大规模的建筑物破坏和人员伤亡，所以在当前的工程结构设计中优化防震减振设计就显得尤为重要。

由于中国市场经济不断蓬勃发展，当前的隔断水平、尖端建筑材料和科学技术发展趋势已日益完善，为满足当前社会主义民族经济的蓬勃发展、保障重大建设工程住房安全性，建筑物结构设计的减震技术和防震措施需要进一步发展，已迫在眉睫。

通过进一步改善建筑的防震特性，降低建筑结构在抗震中所遭遇到的损伤程度，不仅保障了住宅人士的身体健康，而且还可以推动国家经济社会蓬勃发展。

1建筑结构设计中隔震减震概述建筑物内部的阻尼大小直接影响能耗，必须充分利用这一特性，通过阻尼增加地震能量，以提高主结构的稳定性，减少地震造成的破坏。

在建筑工程中，特别是汶川地震后，地震隔离技术得到广泛应用，导致出现了更多的抗震建筑。

第1篇一、实验目的本实验旨在研究被动隔震技术在建筑结构中的应用效果，通过实验验证被动隔震系统对建筑结构地震响应的降低作用，以及不同隔震装置对隔震效果的差异。

二、实验原理被动隔震技术是通过在建筑结构中引入隔震装置，将地震能量在传递过程中部分吸收或转换，从而降低建筑结构的地震响应。

常见的隔震装置有摩擦滑移型、橡胶隔震垫、金属隔震垫等。

三、实验设备1. 隔震实验台架：用于模拟建筑结构在地震作用下的动力响应。

2. 地震模拟器：用于产生模拟地震波，模拟地震作用。

3. 测量仪器：加速度计、位移计、力传感器等，用于测量建筑结构的加速度、位移和受力情况。

4. 数据采集与分析系统：用于实时采集实验数据，并进行处理和分析。

四、实验方法1. 实验装置搭建：将实验台架、地震模拟器、测量仪器等设备按照实验要求进行搭建。

2. 隔震装置选择：选择不同类型的隔震装置，如摩擦滑移型、橡胶隔震垫、金属隔震垫等，分别进行实验。

3. 实验数据采集：在地震模拟器作用下，对建筑结构的加速度、位移和受力情况进行实时采集。

4. 数据处理与分析：对采集到的实验数据进行处理和分析，比较不同隔震装置对隔震效果的差异。

五、实验结果与分析1. 摩擦滑移型隔震装置实验结果：- 加速度降低：采用摩擦滑移型隔震装置后，建筑结构的加速度降低了约30%。

- 位移降低：采用摩擦滑移型隔震装置后，建筑结构的位移降低了约25%。

- 受力降低：采用摩擦滑移型隔震装置后，建筑结构的受力降低了约20%。

2. 橡胶隔震垫实验结果：- 加速度降低：采用橡胶隔震垫后，建筑结构的加速度降低了约40%。

- 位移降低：采用橡胶隔震垫后，建筑结构的位移降低了约35%。

- 受力降低：采用橡胶隔震垫后，建筑结构的受力降低了约30%。

3. 金属隔震垫实验结果：- 加速度降低：采用金属隔震垫后，建筑结构的加速度降低了约50%。

- 位移降低：采用金属隔震垫后，建筑结构的位移降低了约45%。

- 受力降低：采用金属隔震垫后，建筑结构的受力降低了约40%。

摘 要巨型框架结构由几个大型结构单元所组成的主结构与其他结构单元组成的次结构共同工作，形成具有更大的整体稳定性和更高效能的高层建筑结构体系。

巨型框架结构体系不但能保证结构的整体性和刚度，减少材料用量，充分发挥材料和结构的性能，简化构造，降低造价，也使得建筑设计的灵活性成为新的可能。

随着巨型框架结构高度和体量的增加，其所承受的风荷载和水平地震作用必然增大，因此在建筑物中考虑减震控制措施是对未来高层，超高层巨型框架结构发展的必然要求。

实践证明，TMD 系统对于高耸建筑物抗风振控制是行之有效的；但是与风振相比，结构的地震响应控制要复杂的多，有必要做进一步的研究。

本文在进行巨型结构初始设计方案（未采取任何减震措施）的基础上，设置TMD 子系统，应用TMD 系统控制原理，合理调节和匹配系统的刚度、阻尼及质量系统，利用子系统和主框架的动力相互作用，研究结构地震响应控制的可行性及其控制效果，主要研究内容如下：(1) 对建筑结构地震反应分析方法进行归纳总结，为抗震巨型框架结构和减震巨型框架结构的地震反应特性分析提供理论基础。

在过去几十年中结构抗震理论的发展，大体上可以划分为静力、反应谱和动力三个阶段。

而时程分析法是动力理论的实用方法，本文在地震反应时程分析中，选用SAP2000 有限元计算软件进行结构动力分析。

(2) 形成了结构初始方案，对结构进行了动力特性分析，进行了常规设计抗震分析，研究多维地震动输入下未施加TMD 子系统的巨型结构的地震反应特性，作为控制效果的标准。

(3) 针对抗震巨型框架结构开展被动TMD 减震控制优化设计，进行TMD 参数优选，寻求最优减震效果及最优刚度、阻尼配置。

为了避免TMD 系统对较调谐振型低阶的结构振型的振型放大影响，且结构反应以一阶反应为主，所以TMD 系统控制一阶X 方向振型。

且TMD 的最佳位置在受控振型向量中元素绝对值最大者对应的质点处，即TMD 系统应置于结构顶层。

TMD 与主体结构的模态质量比µ一般取在0.005～0.02之间，本文取上限0.02，TMD 质量块重655KN 。

建筑结构的减震性能分析及优化设计随着城市化进程的加快和人口的不断增加，地震风险也在不断增加。

在建筑结构设计中，减震设计已经成为一种重要的手段，以确保建筑在地震中发生倒塌的风险大大降低。

本文主要介绍建筑结构的减震性能分析及优化设计。

在设计建筑结构时，减震设计应被视为一项非常重要的设计任务。

减震设计的目的是确保建筑在地震中的稳定性和安全性。

具体来说，减震设计有以下优点：1、减小结构震动的幅度和频率，从而减小地震对建筑物的冲击力；2、强化建筑物的耐震性，提高建筑物的抵御能力；3、降低结构的振动所产生的噪音，提高室内空气质量。

减震设计的方法有多种，包括基础减震、结构减震和被动控制等。

为了评估建筑结构的减震性能，必须进行减震性能分析。

减震性能分析主要包括两个方面：地震响应分析和结构响应分析。

地震响应分析地震响应分析是建筑结构减震性能分析中最关键的一步。

地震对结构的作用是一个非常复杂的过程，因此其分析方法也相对复杂。

通常，地震响应分析采用相应的计算机程序进行模拟计算。

在地震响应分析中，需要考虑以下几个因素：1、地震波数据，包括加速度等；2、地面场地特性，如地震波传播速度和衰减规律等；3、建筑结构特性，如结构的质量、刚度等；4、结构的减震装置特性，如减震器的刚度、阻尼等。

结构响应分析的主要目的是确定结构的位移、速度和加速度，也称为结构响应谱。

结构响应谱包括加速度、速度和位移等，它们是评估结构减震性能的关键指标。

在实际的建筑设计中，减震设计通常是通过优化设计工程实现的。

减震结构的优化设计主要包括以下几个方面：1. 结构特性的优化设计在建筑设计的初期，应该根据建筑使用需求确定各种结构参数，包括建筑的高度、质量、刚度等。

接下来，应该对各种设计参数进行优化设计，以压缩建筑的重量、降低结构的刚度、加强结构的抵御力和优化结构的振动特性。

2. 减震器的选择与设计工程中可以采用地震位移反馈控制技术及负阻尼技术等被动控制减震技术以及主动控制减震技术中的主动负阻尼控制技术等。

建筑结构设计隔震减震技术浅析摘要：随着城市化进程的不断加快和人们对建筑安全性的要求日益提高，建筑结构的抗震性能成为一个重要的研究方向。

隔震减震技术作为一种常见的结构抗震措施，在建筑结构设计中起着至关重要的作用。

本文通过对隔震减震技术的深入分析和浅析，旨在提供对该技术的更深层次的理解和应用。

我们将介绍隔震减震技术的基本原理和分类；然后，通过对国内外隔震减震建筑案例的比较，分析其优缺点和适用范围；我们将讨论该技术在实际工程应用中可能面临的挑战和未来发展方向。

本文将通过深入的文献研究和分析，为建筑结构设计隔震减震技术的应用提供参考和指导。

关键词：建筑结构设计；隔震减震技术；抗震引言随着城市化的不断推进和人们对建筑安全性的日益关注，抗震设计成为了建筑领域中的一个热门话题。

隔震减震技术作为目前广泛应用的抗震措施之一，对于提高建筑结构的抗震性能具有重要意义。

本文旨在对隔震减震技术进行深入分析和浅析，通过总结国内外研究成果，并结合实际工程案例，为该技术的进一步研究和应用提供参考和指导。

1研究背景和意义隔震减震技术的研究背景主要源于地震带国家的建筑安全问题。

地震是一种常见自然灾害，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。

因此，提高建筑结构的抗震能力成为必要且紧迫的任务。

隔震减震技术通过将建筑物与地面隔离或采用减震装置来有效降低地震对建筑物和内部设施的冲击力和变形量，从而减轻地震灾害的影响，保护人民生命安全，减少财产损失。

随着城市化进程的加速和建筑安全要求的提高，研究和应用隔震减震技术对于建筑工程领域具有重要的实践意义，可以提高建筑物的整体抗震能力，增加人们的安全感，并为地震灾害防范和抢险救援提供更多的时间和机会。

2隔震减震技术概述2.1 隔震与减震的概念及区别隔震和减震是两个与地震抗震相关的概念。

隔震是指通过在建筑结构与地基之间设置隔震装置，将地震产生的能量转化为热能或其它形式，以减少地震对建筑的影响。

减震则是通过在建筑的结构中设置减震装置，如阻尼器和加权质量等，通过吸收或耗散地震能量，减小地震对建筑的振动幅度和响应。

建筑结构减震消能设计概述【摘要】传统建筑在遭遇水平地震作用时，通过结构构件自身的强度和变形，实现“三水准两阶段”的设计要求。

使自由振动的振幅稳定减小的作用称为阻尼。

由于阻尼，振动体系的能量可由各种机制耗散。

对于实际振动的建筑中，能量耗散可来自材料重复弹性变形的热效应以及固体变形时的内摩擦,以及钢结构连接中的摩擦、混凝土微裂缝的张开和闭合、结构构件与非结构构件（填充墙等）之间的摩擦。

由于地震的不可预测性，传统抗震设计方法是基于地震发生概率的统计分析来确定地震的强度和特性。

结构本身被动的承受水平地震作用，很可能不满足安全性的要求，发生严重破坏或倒塌，造成人员和财产的重大损失。

以增加结构阻尼为主的被动耗能减震理论和技术，已普遍用于建筑结构的抗震和抗风，并在提高结构安全和更好的经济性方面，有极大优势。

根据消能器耗能机制的不同，可分为速度型消能器和位移型消能器两大类。

本文针对这两类消能器分别做出介绍。

【关键词】建筑结构；减震消能设计；速度型消能器；位移型消能器1．位移型消能器位移型消能器主要包括金属消能器和摩擦消能器。

常用的位移型消能器有软钢剪切消能器、金属弯曲消能器、屈曲约束支撑、铅消能器和摩擦型消能器。

以金属消能器运用最为广泛。

金属消能器通常用具有良好塑性变形能力的金属材料制作，其良好的塑性耗能在地震往复作用下可以耗散地震能量。

耗散的能量与消能器的变形相关。

因为具备初始刚度，位移型消能器会给结构附加的刚度，附加的刚度与消能器的工作位移有关。

使用了位移型消能器的结构，自振周期会减小。

图1-1 位移型消能器力—位移图根据结构动力学原理，《建筑抗震设计规范》（GB50010-2010）12.3.4条规定，消能消能部件附加给结构的有效阻尼比可按下式计算：式中：Fi—质点i的水平地震作用标准值。

μi—质点i对应水平地震作用标准值的位移。

《消能减震技术规程》6.3.4条中规定：采用时程分析时，计算消能附加阻尼比时，消能器两端的相对水平位移?udj、质点i对应于水平地震作用标准值的位移ui采用分析结果的包络值。