結(jié)構(gòu)隔震、消能和減震控制-課件

第4章結(jié)構(gòu)隔震、消能和減震控制1PPT課件傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法：“小震不壞，中震可修，大震不倒”結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)常規(guī)做法加大構(gòu)件截面，提高結(jié)構(gòu)剛度存在問題：

安全性問題發(fā)生突發(fā)性的超過設(shè)防烈度地震適應(yīng)性問題建筑物內(nèi)部重要的設(shè)備、儀器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、急救指揮系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備對(duì)建筑物的抗震性能有更高要求經(jīng)濟(jì)性問題以“抗”為主，構(gòu)件斷面越大，結(jié)構(gòu)剛度越大，地震作用也越大….建筑技術(shù)的發(fā)展要求高強(qiáng)輕質(zhì)材料的應(yīng)用2PPT課件4.1結(jié)構(gòu)隔震、消能和減震控制總論4.1.1結(jié)構(gòu)控制的減震機(jī)理結(jié)構(gòu)減震控制——通過改變或調(diào)整結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性或動(dòng)力作用

在建筑結(jié)構(gòu)的特定部位裝設(shè)某種裝置（如隔震支座），裝設(shè)某種機(jī)構(gòu)（如消能支撐、消能剪力墻、消能節(jié)點(diǎn)，消能器等）裝設(shè)某種子結(jié)構(gòu)（如調(diào)頻質(zhì)量等）施加外力（外部能量輸入）使結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)（加速度、速度、位移）明顯減少，并得到合理的控制確保結(jié)構(gòu)本身及結(jié)構(gòu)中的人、儀器、設(shè)備、裝潢等的安全和處于正常的使用環(huán)境狀態(tài)3PPT課件一般結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程式：4PPT課件4.1.2結(jié)構(gòu)控制度內(nèi)容及分類第一種分類按技術(shù)方法分第二種分類按是否有外部能源輸入分第三種分類按與結(jié)構(gòu)頻率相關(guān)性分5PPT課件圖4.1結(jié)構(gòu)減震控制按技術(shù)方法分類結(jié)構(gòu)減震控制結(jié)構(gòu)隔震SeismicIsolation消能減震EnergyDissipation質(zhì)量調(diào)諧減震TMD,TLD等主動(dòng)、半主動(dòng)控制AMD,AVS,AVSD等混合控制HybridControl6PPT課件圖4.2結(jié)構(gòu)減震控制按是否有外部能源輸入分類結(jié)構(gòu)隔震消能減震質(zhì)量調(diào)諧主動(dòng)質(zhì)量阻尼器主動(dòng)拉索或支撐主動(dòng)變剛度，變阻尼主動(dòng)變剛度－阻尼混合控制（部分能源輸入）混合主動(dòng)、被動(dòng)控制智能材料自控主動(dòng)、半主動(dòng)控制（有外部能源輸入）被動(dòng)控制（無外部能源輸入）結(jié)構(gòu)減震控制7PPT課件8PPT課件圖4.3結(jié)構(gòu)減震控制按結(jié)構(gòu)頻率相關(guān)性分類結(jié)構(gòu)減震控制頻率相關(guān)控制頻率無關(guān)控制避開共振頻率消能減震質(zhì)量調(diào)諧主動(dòng)外加控制隔震主動(dòng)變剛度被動(dòng)質(zhì)量調(diào)諧混合質(zhì)量調(diào)諧主動(dòng)質(zhì)量阻尼器主動(dòng)質(zhì)量驅(qū)動(dòng)裝置避開主動(dòng)拉索系統(tǒng)主動(dòng)變剛度，變阻尼主動(dòng)支撐系統(tǒng)智能材料自控消能支撐消能剪力墻消能節(jié)點(diǎn)各種消能9PPT課件4.1.3結(jié)構(gòu)控制的特點(diǎn)和優(yōu)越性減震控制結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)與傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)的比值大約為：隔震結(jié)構(gòu)8％～50％消能結(jié)構(gòu)40％～60％TMD被動(dòng)控制結(jié)構(gòu)40％～60％主動(dòng)或半主動(dòng)控制結(jié)構(gòu)10％～50％10PPT課件表4.1結(jié)構(gòu)控制的特點(diǎn)及優(yōu)越性新舊抗震抗風(fēng)體系相對(duì)比結(jié)構(gòu)控制體系優(yōu)越性傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)控制體系抗震概念及途徑“硬抗”地震或風(fēng)；加強(qiáng)結(jié)構(gòu)；加粗?jǐn)嗝妗耙匀峥藙偂毙赂拍?；調(diào)整結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性；隔震、消能或控制有效減震；經(jīng)濟(jì)；建筑設(shè)計(jì)不受太多限制；檢測修復(fù)方便設(shè)計(jì)依據(jù)按預(yù)定設(shè)防烈度考慮突發(fā)性超烈度大地震確保安全保護(hù)對(duì)象只保護(hù)結(jié)構(gòu)本身既保護(hù)結(jié)構(gòu)，也保護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)備、儀器、裝修等滿足現(xiàn)代社會(huì)要求適用范圍新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)物新結(jié)構(gòu)物、舊結(jié)構(gòu)物的耐震改良；一般建筑、重要建筑、儀器設(shè)備適用范圍廣11PPT課件4.1.4結(jié)構(gòu)減震控制的應(yīng)用范圍及技術(shù)成熟性名稱應(yīng)用范圍技術(shù)成熟性隔震結(jié)構(gòu)水平剛度較大的，或高寬比較小的多層、高層建筑，或要求地震中確保安全的建筑物、橋梁、設(shè)備、儀器等安全可靠，明顯有效減震，技術(shù)很成熟消能減震結(jié)構(gòu)水平剛度較小的，或高寬比較大的多層、高層建筑，塔架，管線等安全可靠，明顯有效減震，技術(shù)成熟質(zhì)量調(diào)頻（TMD等）主振型較為明顯和穩(wěn)定的多層、高層、超高層建筑，塔架，大跨度橋梁等視情況不同，可有效減震，技術(shù)基本成熟半主動(dòng)控制（AVS,AVSD）對(duì)抗震抗風(fēng)要求較高的高層、超高層建筑，塔架等有效減震，較為經(jīng)濟(jì)簡易，技術(shù)尚未十分成熟主動(dòng)控制（AMD等）對(duì)抗震抗風(fēng)要求較高的高層、超高層建筑，塔架等有效減震，較為昂貴復(fù)雜，技術(shù)尚未成熟12PPT課件4.2結(jié)構(gòu)隔震4.2.1結(jié)構(gòu)隔震體系的基本特性結(jié)構(gòu)隔震體系——結(jié)構(gòu)物底部（或某層間部位）設(shè)置隔震裝置而形成的結(jié)構(gòu)體系13PPT課件14PPT課件1.承載特性隔震裝置豎向承載能力2.隔震特性隔震裝置可變的水平剛度特性強(qiáng)風(fēng)或微小地震具有足夠的剛度中強(qiáng)地震變?nèi)?.復(fù)位特性隔震裝置水平彈性恢復(fù)力4.阻尼消能特性隔震裝置足夠的阻尼隔震體系必須滿足的四個(gè)基本特性15PPT課件4.2.2結(jié)構(gòu)隔震體系的減震機(jī)理1.結(jié)構(gòu)隔震動(dòng)力分析模型16PPT課件2.隔震結(jié)構(gòu)加速度反應(yīng)分析結(jié)構(gòu)體系動(dòng)力微分方程式：隔震結(jié)構(gòu)體系的固有頻率ωn、阻尼比ζ:17PPT課件設(shè)地面的場地特征頻率為ω，地面地震加速度反應(yīng)為，由式（4.4）可求出定義為隔震結(jié)構(gòu)“加速度反應(yīng)衰減比”18PPT課件當(dāng)已知：隔震結(jié)構(gòu)體系要求的“加速度反應(yīng)衰減比”Ra場地特征頻率與隔震裝置的固有頻率之比求得隔震層所要求的阻尼比19PPT課件3.結(jié)構(gòu)隔震減震分析20PPT課件（1）當(dāng)時(shí)，Ra<1結(jié)構(gòu)體系為隔震結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)被衰減，越大，Ra越小，減震效果越好；（2）當(dāng)時(shí)，Ra>1結(jié)構(gòu)體系為傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)被放大；（3）當(dāng)時(shí)，Ra>>1傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)與場地共振21PPT課件一般場地的特征周期Tg＝0.25～0.90s，特征頻率ω＝1.1～4.0Hz一般的多層房屋，結(jié)構(gòu)的自振周期Tn＝0.2～1.2s,自振頻率ωn

＝0.8～5.0Hz采用夾層橡膠隔震支座的隔震結(jié)構(gòu)，能使結(jié)構(gòu)的自振周期延長至Tn＝2～5s,自振頻率ωn

＝0.2～0.5Hz，一般能滿足的要求。22PPT課件4.2.3結(jié)構(gòu)隔震的優(yōu)越性及應(yīng)用范圍1.結(jié)構(gòu)隔震的優(yōu)越性：（1）明顯有效地減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果強(qiáng)震記錄加速度1/2~1/12(2)確保安全上部結(jié)構(gòu)層間位移小，加速度反應(yīng)小，彈性狀態(tài)（3）房屋造價(jià)增加少上部結(jié)構(gòu)造價(jià)減小，隔震裝置增加造價(jià)（5％），總造價(jià)增加不多，對(duì)高烈度地區(qū)總造價(jià)降低。23PPT課件（4）抗震措施簡單明了主要是隔震層的設(shè)計(jì)（5）震后無須修復(fù)建筑物不損壞，只要檢查隔震裝置（6）上部結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)限制較小超高砌體房屋，大開間靈活單元多層住宅房屋，不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)物24PPT課件2.結(jié)構(gòu)隔震的工程應(yīng)用

隔震與消能減震設(shè)計(jì)，應(yīng)主要應(yīng)用于使用功能有特殊要求的建筑及抗震設(shè)防烈度為8、9度的建筑。

（1）要求確保地震時(shí)人們生命安全的建筑物或構(gòu)筑物（2）地震區(qū)重要的生命線工程（3）較重要的建筑結(jié)構(gòu)物（4）內(nèi)部有重要的設(shè)備儀器的建筑結(jié)構(gòu)物（5）橋梁、架空輸水渠等重要結(jié)構(gòu)25PPT課件（6）重要?dú)v史文物、重要藝術(shù)珍品、需確保地震中得到保護(hù)的各種中珍貴物品等的局部隔震（7）重要設(shè)備、儀器、雷達(dá)站、天文臺(tái)等需確保地震中得到保護(hù)的各種重要裝備或構(gòu)筑物的局部隔震（8）建筑物、結(jié)構(gòu)物內(nèi)部需特別進(jìn)行局部保護(hù)的樓層，可設(shè)局部隔震區(qū)（9）已有的建筑物、結(jié)構(gòu)物或設(shè)備、儀器、設(shè)施等不符合抗震要求者，可采用隔震技術(shù)進(jìn)行隔震加固改良，使其能確保強(qiáng)地震中的安全。26PPT課件4.2.4結(jié)構(gòu)隔震的分類和成熟性27PPT課件“夾層橡膠支座”的成熟性：豎向承載能力大隔震效果明顯、穩(wěn)定具有穩(wěn)定的彈性復(fù)位功能構(gòu)造簡單，安裝方便耐久性較好可安裝在不同的標(biāo)高位置，且受建筑物的地基不均勻沉降的影響不十分敏感28PPT課件結(jié)構(gòu)隔震的分類按“隔震裝置”分夾層橡膠支座摩擦滑移隔震層滾動(dòng)隔震層支承式擺動(dòng)隔震混合隔震裝置29PPT課件按“隔震層位置”分基礎(chǔ)隔震層間隔震橋梁橋墩頂隔震屋架或網(wǎng)架支座隔震房屋內(nèi)部隔震30PPT課件隔震層的位置31PPT課件隔震層的位置32PPT課件4.2.5結(jié)構(gòu)隔震房屋的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和步驟結(jié)構(gòu)隔震控制目標(biāo)的確定依據(jù)：設(shè)防烈度及場地條件工程結(jié)構(gòu)重要性確定：結(jié)構(gòu)地震作用（降低幅度）結(jié)構(gòu)加速度反應(yīng)容許值常規(guī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體系和布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件（斷面、配筋等）結(jié)構(gòu)荷載（恒載，使用荷載，環(huán)境干擾荷載，地震，風(fēng)等）結(jié)構(gòu)內(nèi)力（軸力，剪力，彎矩）地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)傾覆穩(wěn)定計(jì)算隔震裝置選用隔震裝置性能：承載力，剛度，阻尼，變形能力等隔震裝置確定：類型，布置，數(shù)量33PPT課件結(jié)構(gòu)隔震作用計(jì)算結(jié)構(gòu)地震作用，減震系數(shù)（層間剪力比值）結(jié)構(gòu)地震加速度反應(yīng)上部結(jié)構(gòu)抗傾覆，抗風(fēng)驗(yàn)算隔震結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，變形驗(yàn)算下部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，變形驗(yàn)算隔震層最大位移驗(yàn)算隔震建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)連接點(diǎn)設(shè)計(jì)隔離縫構(gòu)造處理樓梯及各種建筑構(gòu)造節(jié)點(diǎn)管線柔性處理結(jié)構(gòu)隔震體系動(dòng)力參數(shù)確定設(shè)計(jì)計(jì)算模型隔震層剛度，阻尼比隔震體系振型自振周期輸入地震波34PPT課件4.2.6結(jié)構(gòu)隔震計(jì)算要點(diǎn)隔震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)預(yù)期的水平向減震系數(shù)和位移控制要求，選擇適當(dāng)?shù)母粽鹬ё?含阻尼器)及為抵抗地基微震動(dòng)與風(fēng)荷載提供初剛度的部件組成結(jié)構(gòu)的隔震層。

隔震支座應(yīng)進(jìn)行豎向承載力的驗(yàn)算和罕遇地震下水平位移的驗(yàn)算。

隔震層以上結(jié)構(gòu)的水平地震作用應(yīng)根據(jù)水平向減震系數(shù)確定；其豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，8度和9度時(shí)分別不應(yīng)小于隔震層以上結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值的20％和40％。

35PPT課件（1）水平地震作用的計(jì)算方法等效側(cè)力法（相當(dāng)于底部剪力法）時(shí)程分析法滿足下列條件的隔震房屋，可用等效側(cè)力法：非隔震時(shí)，結(jié)構(gòu)基本周期小于1.0s(剛度大）體型基本規(guī)則，且抗震計(jì)算符合采用底部剪力法的結(jié)構(gòu)建筑場地為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類，并選用穩(wěn)定性好的基礎(chǔ)類型水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值（除地震作用外）產(chǎn)生的總水平力，不超過0.1G隔震層設(shè)置在結(jié)構(gòu)第一層以下的部位其他情況，除采用等效側(cè)力法計(jì)算外，尚應(yīng)采用時(shí)程分析法計(jì)算36PPT課件（2）關(guān)于地震作用計(jì)算的規(guī)定①水平地震作用沿高度可采用矩形分布水平地震影響系數(shù)的最大值＝水平向減震系數(shù)*αmax水平向減震系數(shù)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)隔震與非隔震兩種情況下各層層間剪力的最大比值確定表4.3確定水平向減震系數(shù)的比值劃分

層間剪力最大比值0.530.350.260.18水平減震系數(shù)0.750.500.380.2537PPT課件②9度時(shí)和8度且水平向減震系數(shù)為0.25時(shí)，隔震層以上的結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向地震作用的計(jì)算；8度且水平向減震系數(shù)不大于0.5時(shí)，宜進(jìn)行豎向地震作用的計(jì)算。

隔震層以上結(jié)構(gòu)豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算時(shí)，各樓層可視為質(zhì)點(diǎn)，計(jì)算豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值沿高度的分布。

采用本地區(qū)的設(shè)防烈度38PPT課件③隔震層以下結(jié)構(gòu)(包括地下室)的地震作用和抗震驗(yàn)算，應(yīng)采用罕遇地震下隔震支座底部的豎向力、水平力和偏心矩進(jìn)行計(jì)算

39PPT課件④隔震支座水平動(dòng)剛度和等效粘滯阻尼比由試驗(yàn)確定對(duì)多遇地震驗(yàn)算宜采用水平加載頻率為0.3Hz且隔震支座剪切變形為50％的水平剛度和等效粘滯阻尼比對(duì)罕遇地震驗(yàn)算，直徑小于600mm的隔震支座宜采用水平加載頻率為0.1Hz且隔震支座剪切變形不小于250％時(shí)的水平動(dòng)剛度和等效粘滯阻尼比直徑不小于600mm的隔震支座可采用水平加載頻率為0.2Hz且隔震支座剪切變形為100％時(shí)的水平動(dòng)剛度和等效粘滯阻尼比

40PPT課件（3）等效側(cè)力法的有關(guān)規(guī)定①隔震房屋的基本周期式中

T1

—隔震體系的基本周期；

G—隔震層以上結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值；

K—隔震層的水平動(dòng)剛度；

g—重力加速度。

41PPT課件②隔震層的水平動(dòng)剛度和等效粘滯阻尼比計(jì)算：

K＝ΣKj

(4-9)K─隔震層水平動(dòng)剛度；Kj─j隔震支座(含阻尼器)由試驗(yàn)確定的水平動(dòng)剛度，當(dāng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)動(dòng)剛度與加載頻率有關(guān)時(shí)，宜取相應(yīng)于隔震體系基本自振周期的動(dòng)剛度值

ζeq＝ΣKjζj／K(4-10)

ζeq─隔震層等效粘滯阻尼比；ζj

─j隔震支座由試驗(yàn)確定的等效粘滯阻尼比，單獨(dú)設(shè)置的阻尼器時(shí)，應(yīng)包括該阻尼器的相應(yīng)阻尼比；42PPT課件③結(jié)構(gòu)層間剪力計(jì)算Vik－層間剪力標(biāo)準(zhǔn)值；Fjk－作用于質(zhì)點(diǎn)j的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；43PPT課件④隔震層水平位移計(jì)算u－隔震層水平位移；FEK－上部結(jié)構(gòu)底部總剪力標(biāo)準(zhǔn)值；λs

－近場系數(shù)λs甲乙類建筑距發(fā)震斷層距離（Km)55~1010λs1.51.21.0丙類建筑λs＝1.044PPT課件⑤要考慮扭轉(zhuǎn)影響采用有效的抗扭措施或扭轉(zhuǎn)周期小于平動(dòng)周期的70％時(shí)，扭轉(zhuǎn)影響系數(shù)可取1.1545PPT課件4.2.7隔震層計(jì)算要點(diǎn)（1）隔震支座的受壓承載力設(shè)計(jì)值形狀系數(shù)當(dāng)形狀系數(shù)S1>=15,S2>=5時(shí)甲類建筑<=10MPa乙類建筑<=12MPa丙類建筑<=15MPa(d<300mm,<=12MPa)5>S2>=4,降低20％，4>S2>=3,降低40％46PPT課件（2）隔震層的連接部位按罕遇地震作用進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算（3）抗風(fēng)裝置驗(yàn)算VRw－抗風(fēng)裝置的水平承載力設(shè)計(jì)值Vwk－風(fēng)荷載作用下隔震層的水平剪力標(biāo)準(zhǔn)值rw=1.447PPT課件(4)隔震支座在罕遇地震作用下的最大水平位移應(yīng)滿足：Umax－罕遇地震作用扭轉(zhuǎn)影響隔震支座最大位移d－隔震支座直徑tr—隔震支座橡膠層總厚度48PPT課件隔震支座的構(gòu)造要求（1）與上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)可靠連接（2）與上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)之間的連接螺栓和錨固鋼筋驗(yàn)算考慮：罕遇地震作用水平剪力、豎向力、偏心距錨固鋼筋的錨固長度>20d>=250mm49PPT課件50PPT課件(3)形狀系數(shù)的要求一般S1>=15S2>=5d－橡膠的有效直徑；d0—橡膠支座中間開孔的直徑；a－矩形截面橡膠支座的長邊尺寸；b—矩形截面橡膠支座的短邊尺寸；tr!－每一橡膠層的厚度；tr－橡膠層的總厚度；51PPT課件4.3結(jié)構(gòu)消能減震4.3.1結(jié)構(gòu)消能減震體系的基本特征設(shè)置消能器控制預(yù)期的結(jié)構(gòu)變形，在罕遇地震下不發(fā)生嚴(yán)重破壞52PPT課件減震特性消耗能量傳統(tǒng)體系構(gòu)件破壞消能體系消能構(gòu)件（非承重構(gòu)件）ER結(jié)構(gòu)物地震反應(yīng)的能量；ED結(jié)構(gòu)阻尼消耗的能量(5%)；ES構(gòu)件損壞消耗的能量；

EA消能裝置消耗的能量；53PPT課件消能減震體系減震原理示意圖54PPT課件消能減震體系的基本特點(diǎn)（1）同時(shí)減少水平和豎向地震作用，適應(yīng)范圍廣，結(jié)構(gòu)類型和高度不受限制（2）消能裝置應(yīng)使結(jié)構(gòu)具有足夠的附加阻尼（3）消能裝置不改變結(jié)構(gòu)的基本形式，增加了消能部件和相關(guān)部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求不變55PPT課件4.3.2結(jié)構(gòu)消能減震的減震機(jī)理消能裝置提供阻尼消耗能量減小地震反應(yīng)56PPT課件4.3.3結(jié)構(gòu)消能減震的優(yōu)越性及應(yīng)用范圍優(yōu)越性：（1）安全性結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)減少40％～60％，主體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件免遭破壞（2）經(jīng)濟(jì)性傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)硬抗消能減震結(jié)構(gòu)“柔性消能”減少剪力墻的設(shè)置，減小構(gòu)造斷面，減少配筋，安全性反而提高（3）技術(shù)合理性剛度大地震作用大結(jié)構(gòu)剛度大57PPT課件應(yīng)用范圍：層數(shù)越多，跨度越大，變形越大，消能減震效果越明顯（1）高層、超高層建筑（2）高柔結(jié)構(gòu)，高聳塔架（3）大跨度橋梁（4）柔性管道，管線（生命線工程）（5）舊有高柔建筑或結(jié)構(gòu)物的抗震（抗風(fēng)）性能的改善提高58PPT課件4.3.4結(jié)構(gòu)消能減震體系的分類按消能裝置性能分其他類型速度相關(guān)型位移相關(guān)型粘滯型：油阻尼器，液態(tài)阻尼器粘彈型：粘彈性材料金屬屈服型：軟鋼，鉛摩擦阻尼裝置鉛－橡膠阻尼器形狀記憶合金59PPT課件按構(gòu)件形式分消能支撐消能剪力墻消能節(jié)點(diǎn)消能連接消能支承或懸吊構(gòu)件60PPT課件4.3.5結(jié)構(gòu)消能減震房屋設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)1.設(shè)計(jì)步驟：（1）計(jì)算未采用消能減震結(jié)構(gòu)的位移，預(yù)計(jì)結(jié)構(gòu)的控制位移（2）計(jì)算附加阻尼（3）選擇消能裝置，確定其數(shù)量、布置和提供的阻尼大?。?）設(shè)計(jì)相應(yīng)的耗能構(gòu)件（5）進(jìn)行整體分析，確認(rèn)是否滿足位移控制要求61PPT課件2.計(jì)算方法線性分析方法當(dāng)主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性工作階段時(shí)采用根據(jù)結(jié)構(gòu)的變形特征和高度等，按本規(guī)范的規(guī)定分別采用底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法。其地震影響系數(shù)可根據(jù)消能減震結(jié)構(gòu)的總阻尼比按規(guī)范規(guī)定采用。一般情況下，宜采用靜力非線性分析或非線性時(shí)程分析方法。

62PPT課件3.耗能減震結(jié)構(gòu)的總剛度和總阻尼比消能減震結(jié)構(gòu)的總剛度=結(jié)構(gòu)剛度+消能部件有效剛度

消能減震結(jié)構(gòu)的總阻尼比=結(jié)構(gòu)阻尼比+消能部件附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比

63PPT課件4.消能部件附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比

1.消能部件附加的有效阻尼比ζa：

ζa＝Wc／(4πWs)(4.26)

ζa─消能減震結(jié)構(gòu)的附加有效阻尼比；

Wc

─所有消能部件在結(jié)構(gòu)預(yù)期位移下往復(fù)一周所消耗的能量；

Ws─設(shè)置消能部件的結(jié)構(gòu)在預(yù)期位移下的總應(yīng)變能。

64PPT課件消能減震結(jié)構(gòu)在其水平地震作用下的總應(yīng)變能

2不計(jì)及扭轉(zhuǎn)影響時(shí)，消能減震結(jié)構(gòu)在其水平地震作用下的總應(yīng)變能，可按下式估算：

Ws＝