金属耗能结构构件减震技术

建筑消能减震装置通用技术要求征求意见稿1 范围本文件规定了建筑消能减震装置的术语和定义，分类和标记，一般要求，要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于工业与民用建筑所使用的消能减震装置，构筑物、桥梁等所需的消能减震装置也可参照使用。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定GB/T 699 优质碳素结构钢GB/T 700 碳素结构钢GB/T 1220 不锈钢棒GB/T 1771 色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定GB/T 3077 合金结构钢GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验GB/T 7760 硫化橡胶或热塑性橡胶与硬质板材粘合强度的测定90°剥离法GB/T 8163 输送流体用无缝钢管GB/T 9163 关节轴承向心关节轴承GB/T 13560 烧结钕铁硼永磁材料GB/T 14976 液体输送用不锈钢无缝钢管GB/T 28905 建筑用低屈服强度钢板GB/T 34491 烧结钕铁硼表面镀锌GB 50164 混凝土质量控制标准GB/T 50205 钢结构工程施工质量验收标准GB/T 50448 水泥基灌浆材料应用技术规范GB 50661 钢结构焊接规范HG/T 2366 二甲基硅油NB/T 47013 承压设备无损检测JGJ/T 251 建筑钢结构防腐蚀技术规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

建筑消能减震装置energy dissipation devices for buildings建筑消能阻尼器通过内部材料或构件的弹塑性滞回变形、黏（弹）性滞回变形或摩擦来耗散或吸收能量的装置，包括位移相关型阻尼器、速度相关型阻尼器和其他类阻尼器。

消能减震结构动力弹性时程分析摘要：越来越多的消能减震技术运用于结构的抗震加固中，如云南某建筑采用剪切型阻尼器降低结构地震反应。

本文简要介绍剪切型阻尼器构造，采用有限元软件对该结构进行加固前和加固后动力弹性时程分析，分析结果对比表明：该消能减震结构不仅能满足规范要求，而且能显著提高结构在地震作用下的抗震性能。

关键词：剪切型阻尼器；动力弹性时程分析；抗震性能引言剪切型阻尼器由耗能钢板（剪切钢板），翼缘板，加劲板及连接板组成。

耗能钢板是阻尼器的核心部分，受力时消耗能量。

加劲板布置于耗能钢板两侧，一侧采用横向加劲，另一侧采用竖向加劲，防止耗能钢板局部屈曲，对于加劲板而言，不仅要防止局部屈曲，还要有足够的刚度形成固定边界以延缓腹板局部屈曲的发生[1]。

翼缘板主要是为阻尼器提供面外刚度，防止面外刚度过小而出现阻尼器面外较面内先屈服。

连接板是阻尼器与结构的连接构件，可通过螺栓或焊接与结构构件连接。

剪切型阻尼器的原理是利用剪切板平面内产生剪切变形以达到消能减震的目的，其滞回曲线稳定，疲劳性能好，变形能力强，是一类理想的耗能减震产品。

工程概况本工程为7层钢筋混凝土框架结构，1层层高为5.7m，2~3层层高为4.2m，4~7层层高为3.6m。

各层梁、板混凝土强度等级为C30，柱混凝土强度等级为C40。

所有梁、柱、板纵向受力钢筋为HRB400，箍筋为HRB335。

建筑抗震设防类别乙类，结构安全等级一级，设防烈度为8度（0.2g），地震分组为第二组，场地类别II类，框架抗震等级一级，场地特征周期0.4s。

本文采用Midas/Gen软件进行结构加固前和加固后动力弹性时程分析。

结合建筑平面及结构平面特点，在结构的2~4层布置支撑式剪切型阻尼器，每个楼层X、Y向各布置两组，共计12组支撑式剪切型阻尼器，X、Y向各6组。

剪切型阻尼器考虑多遇地震耗能，提供附加阻尼比 3.5%，结构固有阻尼比5%，结构总阻尼比为8.5%。

阻尼器的布置位置如图1所示。

建筑抗震减灾技术有哪些地震是一种不可预测且破坏力巨大的自然灾害，给人类的生命和财产带来了严重的威胁。

为了减少地震对建筑物的破坏，保障人们的生命安全，建筑抗震减灾技术应运而生。

这些技术涵盖了从建筑设计、结构选型到施工工艺等多个方面，下面我们就来详细了解一下。

一、合理的建筑选址建筑选址是抗震减灾的首要环节。

应避免在地震断层带、软弱地基、河岸、山坡等不稳定地段建设建筑物。

在选址时，要对地质条件进行详细的勘察，了解地下土层的分布、承载力和地震反应特性。

选择坚硬、均匀的地基可以有效地减少地震时地基的变形和不均匀沉降，从而降低建筑物的破坏程度。

例如，在山区建设时，要避开可能发生山体滑坡、泥石流等地质灾害的区域；在平原地区，要避开古河道、暗浜等软弱地基区域。

此外，还要考虑场地的地形地貌，尽量选择平坦开阔的场地，避免在地形起伏较大的地方建设。

二、优化的建筑设计1、规则的平面和立面布置建筑物的平面和立面布置应尽量规则、对称，避免出现凸出、凹进、扭转等不规则形状。

规则的建筑在地震作用下受力更均匀，能够有效地减少地震力的集中和扭转效应。

例如，矩形、圆形等简单几何形状的平面布置较为理想，而 L 形、T 形等复杂形状则容易在地震中产生较大的破坏。

在立面设计上，应保证竖向刚度均匀变化，避免出现过大的高差和突变。

同时，要控制建筑物的高宽比，以保证其稳定性。

2、合理的结构体系常见的建筑结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。

不同的结构体系具有不同的抗震性能，应根据建筑物的高度、用途、抗震设防烈度等因素选择合适的结构体系。

框架结构具有较好的灵活性，但抗震性能相对较弱，适用于多层建筑；剪力墙结构抗震性能较好，适用于高层建筑；框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点，适用于中高层建筑；筒体结构则具有很强的抗侧力能力，适用于超高层建筑。

3、设置抗震缝当建筑物的平面或立面尺寸较大，或者结构形式复杂时，应设置抗震缝将建筑物分割成若干个相对独立的单元。

浅述建筑结构减震与消能减震设计建筑结构减震与消能减震设计是目前建筑工程设计领域中重要的技术方向，对于提高建筑结构的抗震能力和保护人员生命财产安全具有至关重要的作用。

本文将从基本概念、设计思路、主要方法和应用案例等方面进行阐述。

一、基本概念建筑结构减震是指通过一系列的减震措施，降低地震对建筑结构的影响，进而保护建筑结构的完整性和稳定性。

而消能减震是指在地震发生时，通过消除地震能量的传递和吸收，使建筑结构免受破坏。

二、设计思路建筑结构减震与消能减震设计的核心思路是通过改变建筑结构的刚度和能量耗散机制，将地震能量转化为非结构能量，减小地震对建筑结构的作用力。

常见的设计思路包括增加耗能装置、减小刚度、提高阻尼等。

三、主要方法1.增加耗能装置：通过在建筑结构中增加耗能装置，如高阻尼橡胶支座、摩擦阻尼器等，将地震能量转化为热能和摩擦能，从而减小建筑结构的震动响应。

2.减小刚度：通过采用灵活的结构系统，如钢结构、框架结构等，减小建筑结构的刚度，从而降低地震作用力。

3.提高阻尼：通过在建筑结构中增加阻尼装置，如粘滞阻尼器、液体阻尼器等，提高结构的阻尼比，减小地震能量的传递效应。

四、应用案例1.台北101大楼：台北101大楼是世界上首座采用金属球阻尼器的大楼，通过在楼顶设置800吨的金属球阻尼器，将地震能量转化为球体的动能和热能，有效减小了地震对大楼的影响。

2.八达岭长城高速公路桥：该桥采用了摩擦阻尼器作为剪力连接件，通过摩擦力将地震能量转化为热能和摩擦力，使桥梁在地震作用下能够有一定的位移和变形，保证桥梁结构的完好性。

3.日本东京迪士尼乐园：该乐园采用了高阻尼橡胶支座作为支撑装置，通过橡胶材料的阻尼特性，将地震能量转化为热能和弹性变形，保护了乐园内的建筑结构和设施。

综上所述，建筑结构减震与消能减震设计是提高建筑结构抗震性能的重要手段，通过增加耗能装置、减小刚度、提高阻尼等方法，能够有效降低地震对建筑结构的破坏作用。

抗震加固与监测技术9.1 消能减震技术9.1.1 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。

9.1.2 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。

9.1.3 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。

9.1.4 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。

消能减震技术——屈曲约束支撑摘要：消能减震装置已被应用于许多新建建筑和抗震加固工程中。

消能减震装置的分类方法有多种。

本文主要对屈曲约束支撑进行叙述。

关键词：消能减震装置，屈曲约束支撑一、国内外现状20世纪70年代, 国际土木工程界首次提出了结构振动控制的概念。

美国是开展消能减震(振)技术研究较早的国家之一。

早在1972 年竣工的纽约世界贸易中心大厦就安装了10000个粘弹性阻尼器(减小风振)。

日本是结构控制技术应用发展最快的国家, 特别是1995年神户地震发生后, 采用结构控制技术的建筑如雨后春笋般涌现出来。

在加拿大, Pall型摩擦阻尼器已被应用于许多新建建筑和抗震加固工程中, 在减小结构的振动作用时, 还取得较好的经济效益。

20世纪80年代初, 我国土木工程界王光远院士首先引入了结构振动控制的概念, 随后国内土木工程界的广大学者、研究人员深入展开了结构隔震、消能减震、吸振减震、主动控制、半主动控制和混合控制等方向的研究, 理论和试验研究、方案设计、结合实际工程分析研究、试点工程和应用等工作逐步推进, 并朝着标准化、规范化、产业化的方向迈进。

从90年代以来, 我国学者和工程技术人员也致力于该技术的研究与工程实用。

二、效能减震产品的分类消能减震装置的分类方法有多种。

按其与位移、速度的相关性可分为位移相关型消能减震器（如摩擦阻尼器、金属屈服阻尼器和屈曲约束支撑）、速度相关型消能减震器（如粘滞阻尼器）和速度位移相关型消能减震器（如粘弹性阻尼器）；按其制造材料可分为金属消能减震器、粘滞阻尼器和粘弹性阻尼器；按其消能减震机理可分为摩擦消能减震器、弹塑性消能减震器、粘滞阻尼器（粘弹性阻尼器）。

2.1屈曲约束支撑概述屈曲约束支撑(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：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。

工业建筑结构设计中的抗震减震技术在当今的工业领域，建筑结构的安全性至关重要，尤其是在面对地震这样的自然灾害时。

抗震减震技术在工业建筑结构设计中的应用，不仅关乎着工业生产的正常运行，更与人员的生命安全紧密相连。

地震是一种极具破坏力的自然现象，它能够在瞬间对建筑物造成巨大的损害。

对于工业建筑而言，由于其中可能存放着大型设备、危险化学品以及大量的原材料和成品，一旦在地震中受损，不仅会带来巨大的经济损失，还可能引发严重的次生灾害，如火灾、爆炸和环境污染等。

因此，在工业建筑结构设计中，采用有效的抗震减震技术是预防地震灾害的关键。

目前，常见的抗震减震技术主要包括以下几种：其一，基础隔震技术。

这一技术是在建筑基础与上部结构之间设置隔震装置，如橡胶隔震支座、滑移隔震支座等。

当地震发生时，隔震装置能够有效地吸收和消耗地震能量，减少地震波向上部结构的传递，从而降低上部结构的地震响应。

基础隔震技术能够显著提高建筑的抗震性能，尤其适用于对地震反应敏感的工业建筑，如精密仪器生产车间、电子厂房等。

其二，消能减震技术。

通过在结构中设置消能装置，如粘滞阻尼器、金属阻尼器等，在地震作用下，消能装置能够通过自身的变形或摩擦来消耗地震能量，从而减轻结构的振动。

消能减震技术具有布置灵活、不影响建筑使用功能等优点，在工业建筑中的应用越来越广泛。

例如，在高层工业厂房中，可以在框架柱间设置阻尼器，以提高结构的抗侧刚度和耗能能力。

其三，结构控制技术。

这是一种较为先进的抗震技术，包括主动控制、半主动控制和被动控制等。

主动控制技术通过传感器监测结构的振动状态，然后利用外部能源驱动控制装置施加反力，以减小结构的振动。

半主动控制技术则根据结构的振动状态自动调整控制装置的参数，达到减震的目的。

被动控制技术则是利用结构自身的特性或附加的装置来消耗地震能量，无需外部能源输入。

结构控制技术在一些对抗震性能要求极高的工业建筑中具有广阔的应用前景。

在工业建筑结构设计中，选择合适的抗震减震技术需要综合考虑多方面的因素。

浅析结构阻尼院系:土木工程学院班级:研1404姓名:张晓彤学号:143085213123日期:2014年11月24日摘要：结构阻尼是描述振动系统在振动时能量损耗的总称。

包括DTC东泰五金阻尼、阻尼铰链、阻尼滑轨粘性阻尼、干阻尼、滞后阻尼和非线性阻尼。

本文主要总结和阐述了阻尼减震结构的概念与原理，结构减震控制的原理与概念，耗能减震的概念原理与分类，以及粘滞阻尼、金属耗能、粘弹性阻尼、摩擦耗能减震的原理与概念，以及各自的应用范围。

关键词：减震金属耗能摩擦耗能粘弹性阻尼粘滞阻尼前言地震和风灾害严重威胁着人类的生存和发展，自从人类诞生以来人们就为抗拒这两种自然灾害而奋斗。

随着科学技术和人民生活水平的提高，预防与抵御地震和风灾的能力也在不断的提高，结构减震（振）控制技术作为抗御地震（强风）的一种有方法，也得到了发展和应用，并成为比较成熟的技术，结构减震（振）控制方法改变了通过提高结构刚度、强度和延性来提高结构的抗震抗风能力的传统抗震抗风方法，而是通过调整或改变结构动力特性的途径，改变结构的震（振）动反应，有效的保护结构在地震强风中的安全。

在结构中加入耗能器来控制结构的地震和风振反应的耗能减震（振）方法是结构减震控制技术中一种有效、安全、可靠、经济的减震（振）方法。

1 阻尼结构的概念与原理1.1结构减震控制的基本概念传统的结构抗震方法是通过增强结构本身的抗震性能（强度、刚度、延性）来抵御地震作用的，即由结构本身储存和耗散地震能量，这是被动消极的抗震对策。

由于地震的随机性，人们尚不能准确的估计未来地震灾害作用的强度和特性，按照传统抗震方法设计的结构不具备自我调节功能。

因此，结构很可能在地震或风荷载作用下不满足安全性能的要求，而产生严重破坏或倒塌，造成重大的经济损失和人员伤亡。

合理有效的抗震途径是对结构安装抗震装置系统，由抗震装置与结构共同承受地震作用，即共同存储和耗能地震能量，以调节和减轻结构的地震反应。

这是积极主动的抗震对策，也是目前抗震对策中的重大突破和发展方向。

建筑消能减震技术的发展和应用摘要：近四十年来，随着消能减震技术的逐渐成熟，消能减震技术得到了广泛的关注和研究并取得了丰硕的成果。

综述了结构消能减震技术与各种阻尼器的研发和应用，为结构抗震设计、工程项目应用和消能减震技术的发展提供参考。

关键词：抗震设计；消能减震；阻尼器引言地震是一种破坏力极强的自然灾害，传统的建筑结构抗震设计是传统“硬扛”的理念，通过增加结构构件截面及配筋，从而增强结构的强度和刚度，提高结构本身的抗震性能，满足抗震设防标准，是一种被动的抗震对策。

消能减震技术以柔克刚，调整了结构的动力性能，减小了地震响应，从而起到保护建筑结构及结构内部设备等的作用。

自消能减震技术被引入土木工程领域以来，国内外学者对其进行了全面而深入的研究，开发了大量的消能减震装置。

性能试验，结构设计理论，工程应用实际取得了丰硕的成果，已经逐步成为结构抗震设计的一股新的潮流。

1 消能减震设计概述消能减震技术主要是通过消能器的设置来控制预期的结构变形，在新建结构或既有结构中设置阻尼器耗能设备，通过局部变形提供附加阻尼，延长结构的自振周期，显著增强结构在地震作用下的耗能能力，进而减弱结构响应，提高结构的抗震性能，减少地震对结构及附属设备的破坏，当遭遇高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，不会发生丧失使用功能的破坏[1]。

消能减震技术是一种积极主动的抗震方法，抗震概念简单，减震机理明确，相比传统的抗震设计有如下优点：①安全性高，消能减震技术在大震工况下，耗能能力强，迅速衰减结构的地震反应。

②经济性好，消能减震技术以柔克刚，可以减少解结构截面及配筋，减少剪力墙的设置，可以节约造价10%~20%。

③适用范围广，传统抗震结构主要适用于新设计的建筑或者构筑物而消能减震结构不仅适用于新建结构，也适用于既有建筑的抗震性能改造加固；不仅适用于一般结构，也适用于重要结构的抗震设计。

减震设计理念在抗震设计过程中尤为重要。

在抗震结构设计要综合多方面因素全面考量，相关设计人员要全面掌握基于减震结构原理与建筑材料性能，在此基础上利用相关方面的理论知识对建筑结构进行综合设计，以此确保减震性能良好。

金属复合型阻尼器是一种耗能性能优越、构造简单、制作方便且造价低廉、易于更换的耗能减震装置，它既可以配合隔震支座和隔震系统，作为其中的耗能单元或限位装置，又可以单独用于建筑建构中作为耗能装置，提供附加阻尼和刚度，因此具有广泛的应用前景。

金属复合型阻尼器原理主要有：剪切型金属阻尼器基本原理：金属阻尼器属于位移相关型阻尼器。

位移相关型阻尼器指阻尼器耗散振动能量通过结构变形致使阻尼器作功实现，与阻尼器的工作速度及材料的应变率基本无关。

目前常用的金属阻尼器主要有软钢阻尼器和铅阻尼器两类，金属阻尼器依靠材料屈服后具有较好的延性来耗散振动能量，属于晶体内摩擦阻尼器。

构造形式：在被动耗能减震策略研究基础上，我公司可为客户量身定做各种金属阻尼器，并具有大型加工厂，可以独立完成金属阻尼器的设计与加工。

典型的金属阻尼器构造主要有：铅挤压阻尼器、支座类阻尼器、防屈曲支撑、平面外屈服阻尼器和平面内屈服阻尼器等。

金属阻尼器相比较于其他抗震产品，其具有以下几方面优点：1、减振机理明确，效果显著。

2、性能可靠，结构简单，更换方便。

以上是对金属复合阻尼器的介绍，如感兴趣，想要了解更多这方面的信息，可咨询专业的生产厂家：南京大德减震科技有限公司或者登陆公司官网：/进行详细的了解。

南京大德减震科技有限公司是国内从事减隔震产品研发及制造的专业企业，员工百余人，生产基地约40亩，能够满足大批量减隔震产品的生产任务。

公司以市场为导向，提供专业的工程减隔震技术咨询及各类减隔震产品的生产、检测、销售、安装、售后服务等一体化服务。

公司所生产的各类减隔震产品在新建建筑以及既有建筑的加固中取得了广泛的应用，其中包括乌鲁木齐轨道交通项目、山西朱雀佳苑等项目、河南平原财富中心、山西儿童医院项目等等。

减隔震产品的应用有效的增加了结构的抗震性能、节约了工程造价，扩大了建筑使用面积，获得了设计单位及其业主的广泛好评。

经过长期的工程实践，公司可以配合设计、业主、施工方等为项目提供更好的技术方案及解决对策，从而为客户创造更高的价值。