结构消能减震技术

消能减震结构设计方法的背ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和 意义
消能减震结构设计是一种通过减弱地震能量对结构的冲击，提高结构安全性 的设计方法。在地震发生时，消能减震结构可以通过吸收和分散地震能量，降低 结构的地震响应，从而减少结构损坏的风险。这种设计方法对于保障人民生命财 产安全和社会稳定具有重要意义。
消能减震结构设计方法的比较分 析
目前，消能减震结构设计方法主要有以下几种：粘弹性阻尼结构、混合结构、 智能结构等。下面将对这几种方法进行比较分析。
1、粘弹性阻尼结构
粘弹性阻尼结构是一种通过在结构表面设置粘弹性阻尼材料来吸收地震能量 的方法。这种方法的优点包括：可以有效降低结构的地震响应，提高结构的安全 性；施工简单，成本较低。然而，该方法也存在一些缺点：粘弹性阻尼材料的性 能会受到环境因素的影响，如温度、湿度等；这种方法对于高温、高压等极端环 境下的应用效果还有待验证。
消能减震优化设计是一种有效的抗震设计方法，通过在结构中设置消能装置， 降低地震对结构的破坏作用。下面介绍消能减震优化设计的方法和原理：
1、选择合适的消能装置：根据地震作用的大小和结构的特性，选择合适的 消能装置，如阻尼器、隔震器等。
2、优化消能装置参数：根据结构的特性，对消能装置的参数进行优化，以 最大限度地降低地震对结构的破坏作用。
当前设计中存在的问题和未来研 究的方向
当前消能减震结构设计已取得了一定的进展，但仍存在一些问题，如：对于 特定地区、特定建筑类型的地震作用下的性能研究不够深入；对于新型消能减震 材料的性能和耐久性研究不足；设计和实施成本较高，需要进一步降低成本等。
未来研究的方向包括：进一步深入研究特定地区、特定建筑类型的地震作用 下的性能，提高消能减震结构的适应性；加强新型消能减震材料的研发和应用， 提高材料的性能和耐久性；优化设计和实施方案，降低成本，提高结构的经济性； 加强智能结构的研究和应用，提高结构的自适应性和安全性等。

建筑消能减震技术规程[附条文说明]jgj297-2013建筑消能减震技术规程JGJ 297-2013（以下简称《规程》）是由中华人民共和国住房和城乡建设部发布的，用于指导建筑消能减震技术的应用和实施。

下面将对《规程》的主要内容进行介绍。

《规程》明确了该技术的适用范围，包括结构减震、隔震、促进自振等消能减震技术的设计和施工。

对于已经形成技术成果并通过检验的相关消能减震产品，可以直接参照本规程进行应用。

同时，《规程》还提供了基本概念和主要术语的定义，以确保在实际应用过程中能够准确理解并正确应用相关术语和概念。

《规程》对建筑消能减震技术的设计要求进行了明确规定。

其中，规定了消能减震设计的基本原则，包括考虑普通和超限状态的要求、合理确定建筑减震目标、控制减震结构形式、满足抗震设防烈度等级要求等。

此外，还要求综合考虑建筑物的使用功能、环境条件、经济效益等因素，确保设计方案的可行性和可行性。

《规程》还对建筑消能减震技术的施工要求进行了详细说明。

这包括对消能减震装置材料、结构形式、施工方法等各个环节的要求。

同时，《规程》还强调了施工单位的责任，包括对施工现场的监督和检查、对施工人员的技术培训和考核、以及对施工质量的控制等。

为了确保建筑消能减震技术的质量和可靠性，《规程》还规定了相关试验和检测的方法和要求。

这包括对消能减震装置材料的性能测试、结构性能试验和减震效果评估等方面的内容。

通过试验和检测，能够评价消能减震技术的可行性和实际效果，为将来的工程应用提供科学依据。

《规程》对建筑消能减震技术的验收和应用进行了规定。

验收包括对建筑消能减震技术设计文件、施工图纸、施工工艺和试验报告等方面的审核和评估。

对于合格的建筑消能减震技术工程，可以进行正式的移交和应用，并进行后续的现场监测和维护。

总体来说，建筑消能减震技术规程JGJ 297-2013为该技术的应用和实施提供了重要的指导。

通过遵循该规程的要求，能够确保建筑消能减震技术的设计、施工和应用质量，并为提高建筑物的抗震性能和安全性提供有力支持。

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第六章工程结构消能减震设计简介
6.2.2 基础隔震装置
隔震装置由隔震器、阻尼器和复位装置组成 隔震器的作用：支承上部结构全部质量，延长结构自振
周期，同时具有经历较大变形的能力 阻尼器的作用：消耗地震能量，抑制结构可能发生的过
大位移 复位装置的作用：提高隔震系统早期刚度使结构在微震
或风载作用下，能够具有和普通结构相同的安全性
这样，总之香港汇丰银行大楼通过炫耀技术的悬
挂结构，代替了鸡腿建筑，实现了柯布的早期理
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想。
第六章工程结构消能减震设计简介
•6.2.3 悬挂隔震实例
• 和田先生则以自己敏锐的抗震思维，通过将 隔震和悬挂合二为一，为底部开敞的悬挂结构赋予 了更充分的结构抗震的合理性，建筑理想的实现多 么依赖于结构工程技术的进步。 • • 在清水建设的支持下，在清水建设技术研究 所的门口按照和田先生的想法建造起来一座四层的 钢筋混凝土悬挂隔震示范建筑，如下页的小图所示。
• 10年后重建，并增加了抗震强度。
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第六章工程结构消能减震设计简介
6.2.3 悬挂隔震实例
l “鸡腿建筑” 最初的希望将地面空间还给城市，还给市民的 理想也随之被扭曲。即使建筑师自己不去否定鸡腿建筑，它 们也注定要被结构师否定，尤其是在地震危险性较高的地区。 香港人自以为占了块风水宝地，永远不会地震，确实那也真 的没被怎么震过，于是肆无忌惮的在山坡和港湾建造了大量 的鸡腿建筑，而且还相当骨感，真让人替他们担心。建筑的 形式不是由单单由建筑师决定的，也不是单单由结构师决定 的，还有追求经济利益的业主。底部沿街楼层对开敞的大空 间有挥之不去的商业热情，建筑师和结构师的工作就是尽量 满足这种商业需求。

上海建筑消能减震及隔震技术标准随着城市建设的不断发展，建筑结构的安全与抗震性越来越受到人们的关注。

尤其是在上海这样一个地处地震带的城市，建筑消能减震及隔震技术标准显得格外重要。

本文将深入探讨上海的建筑消能减震及隔震技术标准，带你一起了解这一重要领域的最新进展。

一、建筑消能减震技术概述1.1 什么是建筑消能减震技术？建筑消能减震技术是一种利用特定的材料和结构设计，来减少地震对建筑物造成的破坏和损失的技术。

它主要包括减震、隔震和消能三大技术手段。

1.2 建筑消能减震技术的重要性在地震发生时，建筑物的抗震性能直接关系到人们的生命安全和财产安全。

加强建筑的抗震能力，采用合适的消能减震技术，对于城市的安全建设至关重要。

二、上海建筑消能减震技术标准2.1 上海地震设计规范上海地震设计规范中明确了建筑抗震设计的基本要求和技术规定。

其中，对建筑消能减震技术提出了具体的指导和要求，为上海地区的建筑消能减震技术标准提供了依据。

2.2 上海建筑消能减震技术的最新发展近年来，上海在建筑消能减震技术领域取得了许多重要进展。

包括开展了一系列研究项目，推广了先进的消能减震技术，以及加强了建筑企业的技术培训和指导等方面。

2.3 上海建筑消能减震技术标准的应用上海建筑消能减震技术标准已经在许多重点建筑项目中得到应用，并取得了良好的效果。

通过实际案例的分析和总结，可以为未来类似项目的施工和设计提供经验和参考。

三、个人观点和理解在我看来，上海建筑消能减震技术标准的制定和实施对于城市的安全发展至关重要。

只有不断完善和提高建筑的抗震能力，才能有效保障人民的生命财产安全。

我对上海在建筑消能减震技术领域的努力和成就表示由衷的钦佩和赞扬。

总结回顾通过本文的探讨，我们更深入地了解了上海建筑消能减震及隔震技术标准的重要性和发展情况。

建筑消能减震技术的应用将极大地提升城市建筑的抗震能力，保障人们的生命安全。

我们希望上海在这一领域持续取得更多的进步，为城市的可持续发展做出更大的贡献。

耗的能量； Ws——设置消能部件的结构在预期位移下的总应变能。
不考虑扭转影响时，消能减震结构在其水平 地震作用下的总应变能，可按下式估算：
Ws＝1 / 2FiUi
Fi——质点i的水平地震作用标准值； Ui——质点i对应于水平地震作用标准值的位 移。
速度相关型消能器在水平地震作用下所消耗 的能量Wc，可按下式估算：
消能减震结构中的消能部件应沿 结构的两个主轴方向分别设置，消能 部件宜设置在层间变形较大的位置， 其数量和分布应通过综合分析合理确 定，并有利于提高整个结构的消能减 震能力，形成均匀合理的受力体系。
消能减震结构计算要点
（1）消能减震结构一般应采用非线性静力分 析法或非线性时程分析法计算。当主体结构 基本处于弹性工作阶段时，可采用线性分析 方法作近似估算，并根据结构的变形特征和 高度等，采用底部剪力法、振型分解反应谱 法和时程分析法。其地震影响系数可根据消 能减震结构的总阻尼比按《规范》的规定计 算。
粘滞阻尼器
一般Kd=0，Cd= C0 ，阻尼力仅与速度有关， 可表示为：
Fd Cd
C0为粘滞阻尼器的阻尼系数，可由阻尼器的 产品型号或由试验确定。
粘弹性阻尼器
刚度Kd和阻尼系数Cd一般由下式确定：
AG( ) Kd
( )AG( )
Cd

η(ω)和 G(ω)分别是粘弹性材料的损失因子
和剪切模量，一般与频率和速度有关，由粘弹 性材料特性实验曲线确定，A和δ 分别是粘弹 性材料层的受剪面积和厚度，ω是结构振动的 频率，对于多自由度结构， ω可取结构弹性
振动的基本固有频率。
（2）滞变型消能器的恢复力模型
软钢类消能器具有类似的 滞回性能，仅其特征参数不同。 通常可采用图(a)所示的折线 形模型来描述。摩擦消能器和 铅消能器的滞回曲线近似为 “矩形”，基本不受荷载大小、 频率、循环次数等影响，故可 采用图（b）所示的刚塑性恢 复力模型。

消能减震技术在工程中的应用1class消能减震概念结构消能减震技术主要指的是在结构的某些部位，如层间空隙、节点连接部分或者连接缝等一些位置安装消能减震装置，或者是将结构的支撑、连接件或非承重剪力墙等一些次要构件设置为能够消能的构件。

在地震来临时，这些装置或者构件可以通过摩擦、塑性变形、粘滞液体流动等一些变化，为结构提供较大的阻尼，消耗地震动输入的能量，消减主体结构的地震动反应，从而起到保护主体结构安全的作用。

与传统增大截面抵抗地震作用不同，消能减震技术主要是通过消能减震构件吸收、消耗地震能量降低主体结构地震响应，是建筑物抗震的另一个有力手段。

消能减震技术中，安装消能器增加结构阻尼的被动消能减震方法，由于其传受力明确、安装维护方便、制作成本低、适用范围广等特点，受到业内人士的青睐。

消能减震原理结构消能减震的实质是在结构中设置消能器，地震时输入结构的能量率先为消能器吸收，大量消耗输入结构的地震能量，有效衰减结构的地震反应。

消能器在地震中起到结构附加阻尼和附加刚度的作用。

相比常规设计提高结构的抗震性能只能通过增加结构构件尺寸或者钢筋的方法，更加经济合理高效，这也是消能减震结构具有经济性优势的主要原因。

结构在地震中任意时刻的能量方程为：传统结构：Ein= Ev+Ec+Ek+Eh;消能减震结构：E'in= E'v+E'c+E'k+E'h+Ed;式中Ein、E'in——地震过程中输入传统抗震结构、消能减震结构体系的能量；Ev、E'v——传统抗震结构、消能减震结构体系的动能；Ec、E'c——传统抗震结构、消能减震结构体系的粘滞阻尼耗能；Ek、E'k——传统抗震结构、消能减震结构体系的弹性应变能；Eh、E'h——传统抗震结构、消能减震结构体系的滞回耗能；Ed——消能器耗散或吸收的能量。

在上述能量方程中，由于Ev和E'v、Ek和E'k仅发生能量转化，并不耗散能量，而Ec和E'c仅占总能量的很小部分（约5%左右），可以忽略不计。

消能减震加固技术规程消能减震加固技术规程，在土木工程、建筑工程等领域中得到了广泛应用。

它能够有效地减少地震等自然灾害对建筑物的影响，保障人们的生命财产安全。

首先，消能减震加固技术规程要求建筑物在设计、施工和维护过程中采取合理的措施，尽可能降低地震时的破坏和损失。

其主要措施包括使用高性能构件材料和加固结构、优化设计方案、提高结构抗震能力等。

同时，还要按照规程要求进行严格的检查、测试和监视，确保建筑物的稳定性和安全性。

其次，消能减震加固技术规程也要求在建筑物维护中采取合理的措施，保障建筑物的长期稳定性和安全性。

这些措施包括定期检测、修缮和清洗，防止建筑物受到自然灾害或其它因素的损坏。

此外，规程还要求建筑物的所有者或管理者具备相关的管理和维护知识，遵守规程要求，确保建筑物的安全性和可靠性。

最后，消能减震加固技术规程在大型公共建筑物和住宅区等重点建筑物方面还有更具体的要求。

如对于大型公共建筑物，规程要求建筑总承包商应该对结构进行详细评估和分析，采用更加精确的结构模拟计算方法，制定更为合理的加固方案，并通过模拟测试真实地模拟地震等自然灾害的情况，从而提供更为可靠的保障。

在住宅区方面，还要求物业公司或业主委员会实行全员培训，提高居民的灾害防范意识，从而进一步提高住宅区的安全性。

总之，消能减震加固技术规程作为土木工程、建筑工程等领域的重要技术和规范，对于保障人们的生命财产安全，具有不可替代的作用。

只有在严格的按照规程要求进行设计、施工、检测和维护的基础上，才能真正达到消能减震加固技术的效果，使建筑物变得更加安全稳定。

结构设计中的消能减震措施应用摘要：相比传统抗震结构体系，消能减震结构具有技术先进、经济合理、安全性好的优势，因此本文对结构设计中的消能减震措施应用进行了分析。

关键词：结构设计；消能减震；应用消能减震是指通过设置消能器吸收或耗散地震能量，以保护建筑主体结构不受到破坏。

目前，消能减震技术在结构设计中已得到了不少应用，并收到明显效果。

例如扇形铅粘弹性阻尼器（SLVD）用于钢筋混凝土框架结构的梁柱节点位置，不仅发挥良好的耗能作用，而且保护了核心节点区，有利于实现强节点、弱构件的抗震设计理念[1]。

再如针对阻尼器价高劣势，采用与框架结构相结合的消能墙构建双层抗震体系，小震可提高结构刚度，中震开始屈服但仍保持弹性，大震屈服耗能，从而有效保护主体结构[2]。

为了用好消能减震技术，本文对结构设计中的消能减震措施应用进行了分析。

1 消能减震原理与消能器分类1.1 消能减震原理消能减震可从能量角度来分析，即结构振动的能量平衡原理。

令地震输入系统能量为，系统地震反应的能量（包括动能与势能）为，系统阻尼能为，系统非弹性变形能为，于是有。

对于传统抗震结构来说，只占5%左右，可忽略，就有。

为了耗散地震能量，结构损坏或倒塌，即。

最后，地震反应终止，即。

对于消能减震结构而言，增加了消能器，令其消耗的能量为，于是能量平衡方程有。

系统阻尼可忽略，于是有。

消能器消耗地震能量，即。

于是系统地震反应迅速衰减，即。

使结构免遭破坏，即。

1.2 消能器分类根据消能原理，消能器分为位移相关型消能器、速度相关型消能器和复合相关型消能器三类。

位移相关型消能器是利用材料自身的塑性滞回耗能能力消耗地震能量，其又可细分为金属消能器和摩擦消能器，金属消能器又包括软钢剪切消能器、屈服约束支撑、铅消能器。

速度相关型消能器利用粘滞材料将地震能量转化为热能消耗掉，其又可细分为粘滞流体消能器和粘滞阻尼墙，粘滞流体消能器包括单出杆粘滞阻尼器、双出杆粘滞阻尼器、孔隙式粘滞阻尼器、间隙式粘滞阻尼器等。

1. 结构阻尼
的途径结不构同阻：尼在结构不同振动阶段产生
多遇地震下： 的材结料构决处定于。弹性状态，结构阻尼由组成 如：钢钢筋结混构凝2土%结构5%
罕遇地震下：
阻尼是靠结构局部损坏产生 的，例如梁、柱的塑性铰。
1
大震下结构几种塑性铰形式
地震中出现构件损伤
强柱弱梁型 强梁弱柱型 偏心支撑
不同阻尼下的反应谱
消能减震结构体系
及设计方法
薛中国彦建涛筑科学研究院
13501034240
名称解释
消能减震,耗能减震,制震
消能减震结构
一二三、、、什消消么能能是器减消有震能哪适减几用震种什结么构样的结构 四五六七、、、、消消消工能能能程减器减介震与震绍的结结试构构验如如研何何究连设接计结构
一、什么是消能减震结构
起引构值阻到起通，尼因地了结过直，此震至构阻至振，发关的尼振动阻生重振消动将尼后要动耗完永在，的反振全远降地作应动停持低震用能止续，结能量下在。。构量去振如，振输动果减。动入过没小反结程有振应构中结动中，结构幅
一端固接 一端铰接
4
工作原理
双杆式
液尼括塞体开体器缸和，有粘主体粘活小滞要滞塞孔、阻包流上活.
双杆式
穿变两，双个粘杆腔滞式体液筒体，状从因液左此体到活粘右塞滞左，阻右或尼移从器动右中时到的腔左活体。塞体杆积贯不
单杆式
主体粘活小要、滞塞孔包活流上. 括塞体开缸和有，
调节贮油腔
贯体腔穿积。单一会杆个发式腔生筒体改状变，液因，体单此因粘杆活此滞式塞需阻左要尼右一器移个中动调的时节构中安装消 能器（阻尼器），人为增加结构 阻尼，消耗地震下结构的振动能
。 量，达到减小结构的振动反应，
实现结构抗震的目的 采用了消能减震技术的结构称

结构消能减震技术随着城市化进程的加快和城市人口的不断增加，对于建筑物的安全性要求也越来越高。

地震是世界各地常见的自然灾害之一，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。

因此，地震减灾成为了建筑领域的重要研究方向之一、结构消能减震技术作为一种有效的地震减灾措施，受到了广泛的关注和研究。

1.液体阻尼器：液体阻尼器是一种常用的减震装置，它利用液体的黏性来消耗地震能量。

液体阻尼器通常由一个密封的容器和内部的流体组成，地震发生时，流体在容器中产生摩擦和阻力，从而减轻地震对建筑物的冲击力。

液体阻尼器具有体积小、使用方便、适应性强等优点。

2.弹性材料：弹性材料是一种能够在地震发生时吸收和释放能量的材料。

它通常用于建筑结构的隔震层或缓冲层，能够减轻地震对建筑物的冲击力和振动。

常见的弹性材料包括橡胶、聚合物等，它们具有良好的弹性特性和高耐久性。

3.摩擦减震器：摩擦减震器是一种利用材料之间的摩擦力对地震力进行减震的装置。

它通常由两个平行的金属板之间夹有摩擦材料组成，地震发生时，摩擦材料中的摩擦力能够减轻建筑物的振动和变形。

4.惰性质量块：惰性质量块是一种重点落在建筑结构顶部的质量块，它的质量较大，能够增加建筑物的弹性周期，从而减小地震对建筑物的影响力。

惰性质量块通常由钢材或混凝土制成，它的设计需要考虑地震荷载和结构响应等因素。

1.提高建筑物的抗震性能：结构消能减震技术能够有效地减轻地震对建筑物的作用力和振动，从而提高建筑物的抗震性能。

这对于地震频繁的地区来说尤为重要，能够减少人员伤亡和财产损失。

2.减少地震后的修复成本：由于结构消能减震技术能够减轻地震对建筑物的破坏程度，降低修复成本和时间。

这对于城市的恢复建设和经济发展具有重要意义。

3.增加建筑物的使用寿命：结构消能减震技术能够有效地控制建筑物的变形和振动，延长建筑物的使用寿命。

这对于提高建筑物的可持续性和资源利用效率具有重要意义。

结构消能减震技术虽然能够有效地减轻地震对建筑物的影响，但也存在一些挑战和问题。

新《减震抗震设计规范》中的隔震与消能减震隔震与消能减震是新《减震抗震设计规范》中的两个重要概念。

隔震是指通过设置隔震层，将结构与地震动进行隔离，使结构对地震的响应减小。

消能减震则是通过在结构中设置能够吸收和耗散地震能量的装置，实现地震能量的消耗和减震效果。

隔震是一种较为传统的减震措施，它通过设置隔震层，将结构与地震动进行隔离，使结构受到的地震力和位移减小，从而减小结构的破坏程度。

隔震层通常由隔震支座、隔震垫板等组成，这些装置能够在地震过程中自由移动，吸收和消散地震能量。

隔震的优点是能够有效减少结构的响应，保护结构的完整性，减小地震灾害的损失。

然而，隔震也存在一些问题，如隔震支座和隔震垫板的制造和安装难度较大，需要考虑地震过程中的水平限制等。

消能减震是相对较新的一种减震措施，它通过在结构中设置能够吸收和耗散地震能量的装置，实现地震能量的消耗和减震效果。

这些装置通常由减震器、摇摆框架等组成，它们能够在地震过程中发挥吸能和耗能的作用，从而减小结构的震动响应。

消能减震的优点是能够在地震过程中吸收和耗散大量的地震能量，降低地震对结构的破坏力度，提高结构的抗震性能。

然而，与隔震相比，消能减震要求设备的制造和维护难度较大，需要考虑装置的可靠性和耐久性等问题。

新《减震抗震设计规范》对隔震与消能减震提出了较为详细的要求和规范。

其中，对于隔震层的设置，规范要求应根据结构的抗震性能要求和场地条件进行合理的选择。

对于消能减震装置的设计，规范要求需要考虑装置的材料、减震效果以及装置的可靠性和耐久性等方面。

同时，规范还对隔震与消能减震的施工和验收提出了一系列具体的要求和标准，以保证减震措施的有效实施和质量控制。

总的来说，隔震与消能减震是新《减震抗震设计规范》中重要的减震措施。

它们通过不同的方式和装置，实现对结构的减震和减小地震响应的效果。

隔震通过隔离结构与地震动，减小结构的破坏程度；消能减震通过吸能和耗能装置，消耗地震能量，提高结构的抗震能力。

消能减震技术在工程结构设计中的应用分析摘要：在建筑行业发展过程当中，结构设计技术领域也得到快速发展。

工程结构设计阶段，抗震技术的应用十分重要，传统技术的应用之下，虽然起到了一定的抗震效果，但是仍然面临技术难题，如结构安全、建筑破坏等，消能减震技术的引入，能够通过隔震结构的应用，降低地震能对于建筑结构造成的影响。

下文简要论述消能减震技术的应用优势，结合工程实例，探讨消能减震在结构设计中的应用策略，以供参考。

关键词：消能减震；工程；结构设计；技术应用引言：在建筑使用过程当中，可能受到地震因素的影响，对建筑结构安全造成破坏，因此，在结构设计当中，必须要将抗震设计内容考虑其中。

以往建筑的抗震结构设计，主要是利用梁、柱或者节点作为承重构件，地震发生时若承重构件受损，建筑安全难以得到保证。

消能减震主要是设置耗能或者消能装置、构件等，提高建筑结构稳定性。

因此，研究该技术在工程设计领域中的实践应用具有现实意义。

一、传统抗震设计问题在工程结构设计领域，应用传统的抗震技术主要面临以下问题：第一，结构安全方面的问题，如果处于设计烈度之内，传统的抗震结构设计能够预防结构倒塌，如果地震烈度超出设计值，则建筑结构就会倒塌，威胁人员生命安全。

第二，结构受到破坏，受到地震作用影响，传统的抗震结构可能出现混凝土裂缝、钢筋屈服以及结构延性破坏，以上类型结构破坏修复困难，虽然建筑没有倒塌，但是却其使用会受到严重影响，让建筑变为废墟。

第三，建筑部分功能丧失，传统抗震结构应用，地震环境下可能导致结构产生非弹性变形、剧烈振动，造成非结构类构件受损，如吊顶、装修等都会受到地震影响，同时，还会导致建筑内部仪器设备受损，建筑功能丧失，严重时造成人员伤亡。

二、消能减震技术的应用优势因为传统的抗震技术在结构设计当中的应用存在弊端，所以隔震技术、消能减震等技术出现。

其中，隔震技术就是在建筑层间、底部等设置柔性装置，像橡胶支座，形成隔断层，这种结构的水平高度较小。

吸能器
结构振动控制技术使用范围
消能减震建筑结构的基本要求
一般要求:消能器布置、选择、抗震性能化 设计
场地、地基和基础：对抗震有利地段、地 基应稳定、可靠。
消能器选择：应具备良好的变形能力和消 耗地震能量的能力、耐久性和环境适应性、 强度、刚度及稳定性及滞回性能要求。
结构分析：多遇地震作用下的内力和变形 分析可采用线性静力方法或线性动力方法。 对主体结构进入弹塑性阶段的情况，应根
消能器 energy dissipation device,设置在消 能减震结构中用于消耗输入结构能量的装
消能器 energy dissipation device
位移型消能器 displacement-dependent energy dissipation device,消能器的耗能能力 与消能器两端的相对位移有关，包括金属 消能器、摩擦消能器和防屈曲支撑型消能 器。
(高层结构设计)第十章 建筑结构消能减震技术与振动控制技术
减震\振控制方法
建筑结构消能减震技术
在工程结构中布置消能减震器以耗散地震 输入结构的能量，是减轻工程结构在地震 中的反应，减轻建筑地震破坏的一种新技 术和新方法。
消能减震结构 energy dissipation structure, 在建筑结构中设置消能减震器而形成的结 构体系。消能减震结构包括主体结构、消 能部件和基础。
速度相关型阻尼器及连接
由粘弹性材料和 约束层组成的速 度相关型阻尼器。
速度相关型阻尼器及连接
速度相关型阻尼器
平板式粘弹 性阻尼器由 粘弹性材料 和约束板组 成，约束板 和粘弹性材 料层均为平 板状。
圆筒式粘弹 性阻尼器由
速度相关型阻尼器
速度相关型阻尼器

建筑结构消能减震技术应用与发展前景摘要：当前我国建筑的抗震设计主要采用“两阶段”设计方法，特别是一些超高层建筑或大型的公共建筑。

多遇地震作用下，在进行结构设计时按照弹性行为特征，依靠自身刚度和强度抵抗地震反应，在罕遇地震作用下，结构按弹塑性阶段进行设计，依靠结构塑性变形与自身延性抵抗地震作用。

本文主要对建筑结构的各种消能减震特点及应用、发展前景进行分析，以期内业人员借鉴参考。

关键词：建筑物；消能减震；特点；前景引言地震作为自然灾害，给人类带来不可预估的损失，同时也考验着建筑物的结构设计合理性与抗震性能。

消能减振不能单纯的从建筑自身抗震方面解决抗震问题，对于特殊建筑需要从地震波向建筑传播阶段开始考虑抗震问题，消能减震就是如何从源头减小地震反应，通过隔离、抵消等方法降低地震对建筑物的破坏作用，从而保证建筑内设备、人员等的安全，以下本文将消能减震大体分为三种途径：1.隔震系统；2.消能系统；3.TMD 系统。

一、建筑消能减震技术特点（一）隔震减震隔震措施的原理是在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成的具有整体复位功能的隔震层，用以延长整个结构体系的自振周期，减少输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震要求。

这其中的作用效果由两方面组成，一方面是隔震层具有较大的阻尼，从而使地震作用的衰减大于无隔震建筑；另一方面，隔震层具有很小的侧移刚度，在传递振动的过程中大大延长结构物的基本周期，使结构加速反应进一步降低。

隔震装置主要由隔震器和阻尼器两部分组成.常见的隔震器有：（1）叠层橡胶支座，它是由多层橡胶和多层钢板或其他材料交替叠置结合而成的一种竖向承载力高、水平刚度小、水平侧移容许值较大的装置；（2）滑动支座，它是在上部结构与基础之间设置一层滑移构造层，在小震或风荷载作用时，静摩擦力使结构固结于基础上，大震时，结构水平滑动，减小地震作用，并以其摩擦阻尼耗散地震能量；（3）滚动支座，是利用高强合金制成的滚珠（或滚轴）涂以防锈或防滑涂层后置于上部结构与基础之间，地震作用下以滚珠或滚轴的滚动来达到隔震的目的。

上海建筑消能减震及隔震技术标准上海建筑消能减震及隔震技术标准一、引言在建筑工程中，消能减震和隔震技术是为了提高建筑结构的抗震能力，减少地震可能造成的损害。

上海作为一个位于中国沿海地区，长期处于地震高发地区，对建筑的抗震能力要求较高。

为了维护人民生命财产安全，上海市制定了建筑消能减震及隔震技术标准，本文将对此进行详细介绍。

二、消能减震技术标准1. 消能减震技术的定义消能减震技术是通过在建筑结构中引入能吸收和分散地震能量的装置或材料，减少地震荷载对建筑结构的影响，提高建筑的抗震性能。

消能减震技术的应用可以有效地降低地震带来的破坏，保护建筑和人员安全。

2. 消能减震技术的分类根据结构的不同，消能减震技术可以分为以下几类：(1) 钢制耗能支撑系统：通过再生耗能装置将地震能量转化为建筑结构的内能损失，从而降低地震荷载对结构的影响。

(2) 液体阻尼器：通过在建筑结构中设置阻尼装置，利用液体粘滞阻尼的特性消耗地震能量，减小结构的震动响应。

(3) 弹簧隔震器：通过在建筑结构与地基之间设置隔震装置，减小地震荷载的传递，有效地减少了建筑结构的震动响应。

3. 消能减震技术的应用范围消能减震技术可以应用于各种建筑类型，包括高层建筑、桥梁、工业厂房等。

尤其对于高层建筑来说，消能减震技术是提高抗震性能的重要手段。

在上海的地震抗震设计中，对于超过一定高度的高层建筑，通常要求采用消能减震技术。

4. 消能减震技术的设计要求在使用消能减震技术时，需要根据结构的性质和要求，进行合理的设计，确保其有效性。

设计时需要考虑以下几个方面：(1) 地震动参数的确定：需要根据地震区域的地震动参数进行合理的选择，以确保消能减震技术的正确应用。

(2) 结构的选择和布置：需要根据建筑的结构特点选择合适的消能减震技术，并合理布置在结构中，以提高结构的整体抗震能力。

(3) 设计参数的确定：需要根据具体的结构和地震动参数，合理确定设计参数，以确保消能减震技术的有效性和可靠性。

2.1 位移相关型消能装置
粘弹性阻尼器。粘弹性阻尼器同时具有弹性刚度和 耗能性能。最早的粘弹性阻尼器是美国 3M 公司研 制开发的，它由两块 T 型钢板夹一块矩形钢板组 成，T 型约束钢板与中间钢板间夹有一层粘弹性材 料，这层材料的剪切变形与其相对应的剪应力存在 相位差，从而产生剪切滞回特性，增加了结构的阻 尼。弹性与粘性都对降低结构的动力反应起作用。 该消能器目前己得到广泛的应用。近年来开发出的 装置还有沥青橡胶组合粘弹性阻尼器、粘弹性橡胶 剪切阻尼器、超塑性硅氧橡胶粘弹性剪切消能制震 系统、杠杆粘弹性阻尼器等 。
消能减震的力学原理就是在结构会产生相对运 动的部位增设一些阻尼器之类的消能装置，当 结构受到地震作用时，这些阻尼器在结构相对 运动的强迫作用下，产生抵抗结构相对运动的 阻力运动，这些阻尼力在运动过程中做功，通 常以导致阻尼器发热而耗散掉部分结构相对运 动的能量，从而减小结构的地震响应，即减小 结构的损坏或保证结构的正常使用功能。
2.3 其他类型的消能装置
设置耗能杆件。在结构中设置一些耗能支撑、 隅撑或一些附属构件，当地震作用时，利用 这些构件的滞回耗能性能消耗一部分地震能 量以减弱主体结构的地震反应。这些构件在 地震后产生一定程度的损坏，但其更换方便， 维护成本低廉，因而也是一种耗能的重要方 式。
3、消能减震结构在工程中的应用
消能减震施工技术
传统的抗震方法是房屋上部结构和基础牢牢地连 接在一起，地震时，地面运动能量经过基础输入到房 屋结构，致使房屋结构发生振动、变形，甚至倒塌。 “消能隔震”的基本思想是使基础和上部房屋结构分 离,隔离地震能量向建筑物的输入。实现地震时地动 而建筑物基本不动，达到保证建筑物安全的目的。
1、消能减震结构的概念
消能减震结构步前已获得广泛的应用， 但各种消能减震装置有其各自的特点和适应 的范围。

一、消能减震技术（一）技术内容消能减震技术是将结构的某些构件设计成消能构件，或在结构的某些部位装设消能装置。

在风或小震作用时，结构具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求；当出现大风或大震作用时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先进入非弹性状态，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，且迅速衰减结构的地震或风振反应（位移、速度、加速度等），保护主体结构及构件在强地震或大风中免遭破坏或倒塌，达到减震抗震的目的。

消能部件一般由消能器、连接支撑和其他连接构件等组成。

消能部件中的消能器（又称阻尼器）分为速度相关型如粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼墙、粘弹性阻尼墙；位移相关型如金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器等和其它类型,如调频质量阻尼器（TMD）、调频液体阻尼器（TLD）等。

采用消能减震技术的结构体系与传统抗震结构体系相比，具有更高安全性、经济性和技术合理性。

（二）技术指标建筑结构消能减震设计方案，应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求，与采用抗震设计的设计方案进行技术和经济可行性的对比分析后确定。

采用消能减震技术结构体系的设计、施工、验收和维护应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 和《建筑消能建筑技术规程》JGJ 297 进行，设计安装做法可参考国家建筑标准设计图集《建筑结构消能减震(振)设计》09SG610-2，其产品应符合现行行业标准《建筑消能阻尼器》JG/T 209的规定。

（三）适用范围消能减震技术主要应用于多高层建筑，高耸塔架，大跨度桥梁，柔性管道、管线(生命线工程)，既有建筑的抗震（或抗风）性能的改善，文物建筑及有纪念意义的建（构）筑物的保护等。

（四）工程案例江苏省宿迁市建设大厦、北京威盛大厦等新建工程，以及北京火车站、北京展览馆、西安长乐苑招商局广场4 号楼等加固改造工程。

二、建筑隔震技术（一）技术内容基础隔震系统是通过在基础和上部结构之间，设置一个专门的隔震支座和耗能元件（如铅阻尼器、油阻尼器、钢棒阻尼器、粘弹性阻尼器和滑板支座等），形成刚度很低的柔性底层，称为隔震层。