消能減震設(shè)計(jì)

1、消能減震消能減震 消能減震的概念：消能減震的概念： 消能減震技術(shù)屬于結(jié)構(gòu)減震控制中的被動(dòng)控制，消能減震技術(shù)屬于結(jié)構(gòu)減震控制中的被動(dòng)控制，它是指在結(jié)構(gòu)物某些部位（如支撐、剪力墻、節(jié)點(diǎn)、它是指在結(jié)構(gòu)物某些部位（如支撐、剪力墻、節(jié)點(diǎn)、聯(lián)結(jié)縫或連接件、樓層空間、相鄰建筑間、主附結(jié)聯(lián)結(jié)縫或連接件、樓層空間、相鄰建筑間、主附結(jié)構(gòu)間等）設(shè)置消能（阻尼）裝置（或元件），通過(guò)構(gòu)間等）設(shè)置消能（阻尼）裝置（或元件），通過(guò)消能（阻尼）裝置產(chǎn)生摩擦、彎曲（或剪切，扭轉(zhuǎn)）消能（阻尼）裝置產(chǎn)生摩擦、彎曲（或剪切，扭轉(zhuǎn)）彈塑（或粘彈）性滯回變形來(lái)消散或吸收地震能量，彈塑（或粘彈）性滯回變形來(lái)消散或吸收地震能量，以減少主體結(jié)

2、構(gòu)地震響應(yīng)，從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞以減少主體結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)，從而避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞或倒塌，達(dá)到減震抗震的目的。裝有消能（阻尼）或倒塌，達(dá)到減震抗震的目的。裝有消能（阻尼）裝置的結(jié)構(gòu)稱為消能減震結(jié)構(gòu)。裝置的結(jié)構(gòu)稱為消能減震結(jié)構(gòu)。 消能減震技術(shù)的特點(diǎn)消能減震技術(shù)的特點(diǎn) 減震效果明顯，構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，適減震效果明顯，構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，適用范圍廣，維護(hù)方便；用范圍廣，維護(hù)方便； 既適于新建工程，也適用于已有建筑物的既適于新建工程，也適用于已有建筑物的抗震加固、改造；抗震加固、改造； 既適用于普通建筑結(jié)構(gòu)，也適用于抗震生既適用于普通建筑結(jié)構(gòu)，也適用于抗震生命線工程。命線工程。 消能減震的原理消能減震的原

3、理 結(jié)構(gòu)在地震中任意時(shí)刻的能量方程結(jié)構(gòu)在地震中任意時(shí)刻的能量方程 a)a)傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu) b)b)耗能減震結(jié)構(gòu)耗能減震結(jié)構(gòu)hkcvinEEEEEdhkcvinEEEEEEEd消能（阻尼）裝置或消能元件消散或消能（阻尼）裝置或消能元件消散或 吸收的能量。吸收的能量。 在上述能量方程中，由于在上述能量方程中，由于EvEv（或（或EvEv）和）和EkEk（或（或EkEk）僅僅是能量轉(zhuǎn)換，不能消能，）僅僅是能量轉(zhuǎn)換，不能消能，EcEc和和EcEc只占總能量的很小部分（約只占總能量的很小部分（約5%)5%)左右。在傳統(tǒng)的抗左右。在傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)中，主要依靠震結(jié)構(gòu)中，主要依靠E Eh h消耗地震

4、能量，但因結(jié)構(gòu)構(gòu)消耗地震能量，但因結(jié)構(gòu)構(gòu)件在利用其自身彈塑性變形消耗地震能量的同時(shí)，件在利用其自身彈塑性變形消耗地震能量的同時(shí)，構(gòu)件本身將遭到損傷甚至破壞，某一結(jié)構(gòu)構(gòu)件耗構(gòu)件本身將遭到損傷甚至破壞，某一結(jié)構(gòu)構(gòu)件耗能越多，則其破壞越嚴(yán)重。在消能減震結(jié)構(gòu)體系能越多，則其破壞越嚴(yán)重。在消能減震結(jié)構(gòu)體系中，消能裝置或元件在主體結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性狀態(tài)中，消能裝置或元件在主體結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性狀態(tài)前率先進(jìn)入消能工作狀態(tài)，充分發(fā)揮消能作用，前率先進(jìn)入消能工作狀態(tài)，充分發(fā)揮消能作用，耗散輸入給結(jié)構(gòu)體系的地震能量，則由結(jié)構(gòu)本身耗散輸入給結(jié)構(gòu)體系的地震能量，則由結(jié)構(gòu)本身非線性消耗的能量大大降低，這意味著結(jié)構(gòu)反應(yīng)非線性消耗

5、的能量大大降低，這意味著結(jié)構(gòu)反應(yīng)將大大減小，從而有效地保護(hù)了主體結(jié)構(gòu)。將大大減小，從而有效地保護(hù)了主體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的損傷程度結(jié)構(gòu)的損傷程度 結(jié)構(gòu)的損傷程度與結(jié)構(gòu)的最大變形結(jié)構(gòu)的損傷程度與結(jié)構(gòu)的最大變形maxmax和滯回消能（或累積塑性變形）和滯回消能（或累積塑性變形）E Eh h成正比，可以表達(dá)為：成正比，可以表達(dá)為： D=fD=f（max, Emax, Eh h） 在消能減震結(jié)構(gòu)中，由于最大變形在消能減震結(jié)構(gòu)中，由于最大變形maxmax和構(gòu)件的滯回消能和構(gòu)件的滯回消能E Eh h較之傳統(tǒng)抗震較之傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的最大變形結(jié)構(gòu)的最大變形maxmax和滯回消能和滯回消能E Eh h大大大大減少，因此結(jié)

6、構(gòu)的損傷大大減小。減少，因此結(jié)構(gòu)的損傷大大減小。 消能減震裝置的類型與性能消能減震裝置的類型與性能 消能減震裝置的種類很多，根據(jù)消消能減震裝置的種類很多，根據(jù)消能機(jī)制的不同可分為摩擦消能器，鋼彈能機(jī)制的不同可分為摩擦消能器，鋼彈塑性消能器，鉛擠壓阻尼器，粘彈性阻塑性消能器，鉛擠壓阻尼器，粘彈性阻尼器和粘滯阻尼器等；根據(jù)消能器消能尼器和粘滯阻尼器等；根據(jù)消能器消能的依賴性可分為速度相關(guān)型（如粘彈性的依賴性可分為速度相關(guān)型（如粘彈性阻尼器和粘滯阻尼器）和位移相關(guān)型阻尼器和粘滯阻尼器）和位移相關(guān)型（如摩擦消能器，鋼彈塑性消能器和鉛（如摩擦消能器，鋼彈塑性消能器和鉛擠壓阻尼器）等。擠壓阻尼器）等。 1

7、 1、速度相關(guān)型消能器、速度相關(guān)型消能器（1 1）粘彈性阻尼器）粘彈性阻尼器 鋼板與中間鋼板之間夾有一層粘彈性材料，鋼板之間相對(duì)鋼板與中間鋼板之間夾有一層粘彈性材料，鋼板之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)使粘彈性材料產(chǎn)生往復(fù)剪切滯回變形，吸收和消散能量。運(yùn)動(dòng)使粘彈性材料產(chǎn)生往復(fù)剪切滯回變形，吸收和消散能量。其滯回環(huán)呈橢圓形，具有好的消能性能，它能同時(shí)提供剛度和其滯回環(huán)呈橢圓形，具有好的消能性能，它能同時(shí)提供剛度和阻尼。粘彈性阻尼器的性能受溫度，頻率和應(yīng)變幅值的影響，阻尼。粘彈性阻尼器的性能受溫度，頻率和應(yīng)變幅值的影響，其消能能力隨溫度的增加而降低；隨著頻率的增加而增加；當(dāng)其消能能力隨溫度的增加而降低；隨著頻率的增加

8、而增加；當(dāng)應(yīng)變幅值小于應(yīng)變幅值小于5%5%時(shí)，應(yīng)變的影響不大。時(shí)，應(yīng)變的影響不大。 （2 2）粘滯阻尼器）粘滯阻尼器 粘滯阻尼器主要有筒式粘粘滯阻尼器主要有筒式粘滯阻尼器、粘滯阻尼墻系統(tǒng)等。滯阻尼器、粘滯阻尼墻系統(tǒng)等。筒式粘滯阻尼器一般由缸體、筒式粘滯阻尼器一般由缸體、活塞和粘滯流體組成?；钊匣钊驼硿黧w組成?；钊祥_(kāi)有小孔，并可以在充有硅油開(kāi)有小孔，并可以在充有硅油或其他粘性流體的缸內(nèi)作往復(fù)或其他粘性流體的缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞與筒體間產(chǎn)生相運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞與筒體間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體從活塞的小孔對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體從活塞的小孔內(nèi)通過(guò)，對(duì)兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)內(nèi)通過(guò)，對(duì)兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻尼，從而耗散能

9、量。粘滯生阻尼，從而耗散能量。粘滯阻尼器分為線性和非線形粘滯阻尼器分為線性和非線形粘滯阻尼器曲線。運(yùn)用較多的是非阻尼器曲線。運(yùn)用較多的是非線形粘滯阻尼器。線形粘滯阻尼器。粘滯阻尼器的滯回曲線粘滯阻尼墻粘滯阻尼墻 粘滯阻尼墻系統(tǒng)是一種可作為墻體安裝在結(jié)構(gòu)層間的粘滯阻尼墻系統(tǒng)是一種可作為墻體安裝在結(jié)構(gòu)層間的阻尼系統(tǒng)，它由外部鋼板、內(nèi)部鋼板、隔板和粘性體構(gòu)成。阻尼系統(tǒng)，它由外部鋼板、內(nèi)部鋼板、隔板和粘性體構(gòu)成。阻尼墻的減震原理是把地震時(shí)建筑物上下層和層間速度差阻尼墻的減震原理是把地震時(shí)建筑物上下層和層間速度差轉(zhuǎn)換為內(nèi)外部鋼板間的相對(duì)速度，使其根據(jù)充溢在兩者間轉(zhuǎn)換為內(nèi)外部鋼板間的相對(duì)速度，使其根據(jù)充溢

10、在兩者間的粘性體的速度變化率產(chǎn)生比例阻尼力。粘滯阻尼墻的滯的粘性體的速度變化率產(chǎn)生比例阻尼力。粘滯阻尼墻的滯回曲線飽滿，可以用于低層和高層建筑?；厍€飽滿，可以用于低層和高層建筑。粘滯阻尼墻系及其滯回曲線2 2、位移相關(guān)型消能器、位移相關(guān)型消能器（1 1）摩擦消能器）摩擦消能器 摩擦消能器一般在正摩擦消能器一般在正常使用荷載及小震作用下常使用荷載及小震作用下不發(fā)生滑動(dòng)，而在強(qiáng)烈地不發(fā)生滑動(dòng)，而在強(qiáng)烈地震作用下，在結(jié)構(gòu)主要構(gòu)震作用下，在結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件發(fā)生屈服之前，裝置即件發(fā)生屈服之前，裝置即產(chǎn)生滑移以摩擦做功來(lái)消產(chǎn)生滑移以摩擦做功來(lái)消散地震能量，并改變了結(jié)散地震能量，并改變了結(jié)構(gòu)的自振頻率，從而使

11、結(jié)構(gòu)的自振頻率，從而使結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震中改變動(dòng)力特性，構(gòu)在強(qiáng)震中改變動(dòng)力特性，達(dá)到減震目的。達(dá)到減震目的。摩擦消能器的滯回曲線（2 2）鋼彈塑性消能器）鋼彈塑性消能器 軟鋼具有較好的屈服后性能，利用其進(jìn)入彈塑軟鋼具有較好的屈服后性能，利用其進(jìn)入彈塑性范圍后的良好滯回特性，目前已研究開(kāi)發(fā)了多種消能性范圍后的良好滯回特性，目前已研究開(kāi)發(fā)了多種消能裝置，如加勁阻尼裝置，錐形鋼消能器，圓環(huán)（或方框）裝置，如加勁阻尼裝置，錐形鋼消能器，圓環(huán)（或方框）鋼消能器，雙環(huán)消能器，加勁圓環(huán)消能器，低屈服點(diǎn)鋼鋼消能器，雙環(huán)消能器，加勁圓環(huán)消能器，低屈服點(diǎn)鋼消能器等。這類消能器具有滯回性能穩(wěn)定，消能能力大，消能器等。這類消

12、能器具有滯回性能穩(wěn)定，消能能力大，長(zhǎng)期可靠并不受環(huán)境與溫度影響的特點(diǎn)。長(zhǎng)期可靠并不受環(huán)境與溫度影響的特點(diǎn)。加勁阻尼裝置及其滯回曲線(a)加勁阻尼裝置及其與支撐的連接 (b)加勁阻尼裝置的滯回曲線（3 3）鉛消能器）鉛消能器 鉛具有密度大、熔點(diǎn)低、塑性好、強(qiáng)度低等鉛具有密度大、熔點(diǎn)低、塑性好、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，具有穩(wěn)定的消能能力。下圖為利用鉛擠壓特點(diǎn)，具有穩(wěn)定的消能能力。下圖為利用鉛擠壓產(chǎn)生塑性消散能量的原理制成的阻尼器。滯回曲產(chǎn)生塑性消散能量的原理制成的阻尼器。滯回曲線基本呈矩形，如圖線基本呈矩形，如圖(c)(c)，在地震作用下，擠壓力，在地震作用下，擠壓力和消能能力基本上與速度無(wú)關(guān)。和消能能力基

13、本上與速度無(wú)關(guān)。 3 3、復(fù)合型阻尼器、復(fù)合型阻尼器 復(fù)合消能器是由兩種或兩種以上的消能元件（或消能機(jī)制）組合成的新型消能減震裝置，它聯(lián)合了不同消能元件的優(yōu)點(diǎn)，增加了消能能力，具有更高的可靠性和穩(wěn)定性。如：鉛橡膠阻尼器，組合式鉛橡膠阻尼器，鉛粘彈性阻尼器等。如圖所示，它綜合利用了鉛擠壓滯回變形和橡膠剪切變形兩種機(jī)制耗能，具有較大的滯回能力，可提供較大的阻尼力，且具有較大的初始剛度和較小的屈服后剛度，滯回曲線也豐滿。 4 4、消能器的恢復(fù)力模型、消能器的恢復(fù)力模型（1 1）速度相關(guān)型消能器的恢復(fù)力模型）速度相關(guān)型消能器的恢復(fù)力模型FF 速度相關(guān)型消能器的力變形曲線速度相關(guān)型消能器的力變形曲線（a

14、 a）粘滯消能器）粘滯消能器 （b b）粘彈性消能器）粘彈性消能器（a）（b） 消能器的恢復(fù)力與變形和速度的關(guān)系一般可消能器的恢復(fù)力與變形和速度的關(guān)系一般可以表示為：以表示為： 和和 分別是消能器剛度和阻尼器系數(shù)，分別是消能器剛度和阻尼器系數(shù)， 和和 分別為消能器的相對(duì)位移和相對(duì)速度分別為消能器的相對(duì)位移和相對(duì)速度。 dddCKF dCdK 一般一般K Kd d=0=0，C Cd d= C= C0 0 ，阻尼力僅與速度有關(guān)，阻尼力僅與速度有關(guān)，可表示為：可表示為： C C0 0為粘滯阻尼器的阻尼系數(shù)，可由阻尼器的為粘滯阻尼器的阻尼系數(shù)，可由阻尼器的產(chǎn)品型號(hào)或由試驗(yàn)確定。產(chǎn)品型號(hào)或由試驗(yàn)確定。

15、ddCF粘滯阻尼器粘滯阻尼器 剛度剛度K Kd d和阻尼系數(shù)和阻尼系數(shù)C Cd d一般由下式確定：一般由下式確定： ()()和和 G()G()分別是粘彈性材料的損失因子分別是粘彈性材料的損失因子和剪切模量，一般與頻率和速度有關(guān)，由粘彈和剪切模量，一般與頻率和速度有關(guān)，由粘彈性材料特性實(shí)驗(yàn)曲線確定，性材料特性實(shí)驗(yàn)曲線確定，A A和和分別是粘彈分別是粘彈性材料層的受剪面積和厚度，性材料層的受剪面積和厚度，是結(jié)構(gòu)振動(dòng)的是結(jié)構(gòu)振動(dòng)的頻率，對(duì)于多自由度結(jié)構(gòu)，頻率，對(duì)于多自由度結(jié)構(gòu)， 可取結(jié)構(gòu)彈性可取結(jié)構(gòu)彈性振動(dòng)的基本固有頻率。振動(dòng)的基本固有頻率。 )()(CdAG 粘彈性阻尼器粘彈性阻尼器)(KdAG

16、（2 2）滯變型消能器的恢復(fù)力模型）滯變型消能器的恢復(fù)力模型 軟鋼類消能器具有類似的軟鋼類消能器具有類似的滯回性能，僅其特征參數(shù)不同。滯回性能，僅其特征參數(shù)不同。通?？刹捎脠D通常可采用圖(a)(a)所示的折線所示的折線形模型來(lái)描述。摩擦消能器和形模型來(lái)描述。摩擦消能器和鉛消能器的滯回曲線近似為鉛消能器的滯回曲線近似為“矩形矩形”，基本不受荷載大小、，基本不受荷載大小、頻率、循環(huán)次數(shù)等影響，故可頻率、循環(huán)次數(shù)等影響，故可采用圖（采用圖（b b）所示的剛塑性恢）所示的剛塑性恢復(fù)力模型。復(fù)力模型。消能減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則消能減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則1 1）一般情況下，消能減震結(jié)構(gòu)宜采用靜力非線性分）一般情況

17、下，消能減震結(jié)構(gòu)宜采用靜力非線性分析方法或非線性時(shí)程分析方法。析方法或非線性時(shí)程分析方法。2 2）當(dāng)主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性工作階段時(shí)，可采用線）當(dāng)主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性工作階段時(shí)，可采用線性分析方法作簡(jiǎn)化計(jì)算，并根據(jù)結(jié)構(gòu)的變形特征性分析方法作簡(jiǎn)化計(jì)算，并根據(jù)結(jié)構(gòu)的變形特征和高度等，按底部剪力法、振型分解法和時(shí)程分和高度等，按底部剪力法、振型分解法和時(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)的總阻尼比計(jì)算。阻尼比計(jì)算。3 3）消能減震結(jié)構(gòu)的總剛度應(yīng)為結(jié)構(gòu)剛度和消能部件）消能減震結(jié)構(gòu)的總剛度應(yīng)為結(jié)構(gòu)剛度和消能部件剛度的總和。剛度的總和。4 4）消能減震結(jié)構(gòu)的

18、總阻尼應(yīng)為結(jié)構(gòu)的阻尼和消能部）消能減震結(jié)構(gòu)的總阻尼應(yīng)為結(jié)構(gòu)的阻尼和消能部件附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼的總和。件附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼的總和。5 5）采用消能減震的體系其層間彈塑性位移角限值，）采用消能減震的體系其層間彈塑性位移角限值，框架結(jié)構(gòu)宜采用框架結(jié)構(gòu)宜采用1/801/80。消能部件的設(shè)置消能部件的設(shè)置 消能減震結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)罕遇地震作用下的預(yù)期消能減震結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)罕遇地震作用下的預(yù)期結(jié)構(gòu)位移控制要求，設(shè)置適當(dāng)?shù)南懿考?，消能結(jié)構(gòu)位移控制要求，設(shè)置適當(dāng)?shù)南懿考?，消能部件可由消能器及斜支撐，填充墻，梁或?jié)點(diǎn)等部件可由消能器及斜支撐，填充墻，梁或節(jié)點(diǎn)等組成。消能部件按其構(gòu)造形式可分為消能支撐、組成。消能部

19、件按其構(gòu)造形式可分為消能支撐、消能節(jié)點(diǎn)和消能連接等。消能節(jié)點(diǎn)和消能連接等。 消能減震結(jié)構(gòu)中的消能部件應(yīng)沿消能減震結(jié)構(gòu)中的消能部件應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別設(shè)置，消能結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別設(shè)置，消能部件宜設(shè)置在層間變形較大的位置，部件宜設(shè)置在層間變形較大的位置，其數(shù)量和分布應(yīng)通過(guò)綜合分析合理確其數(shù)量和分布應(yīng)通過(guò)綜合分析合理確定，并有利于提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的消能減定，并有利于提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的消能減震能力，形成均勻合理的受力體系。震能力，形成均勻合理的受力體系。消能減震結(jié)構(gòu)計(jì)算要點(diǎn)消能減震結(jié)構(gòu)計(jì)算要點(diǎn)（1 1）消能減震結(jié)構(gòu)一般應(yīng)采用非線性靜力分）消能減震結(jié)構(gòu)一般應(yīng)采用非線性靜力分析法或非線性時(shí)程分析法計(jì)算。

20、當(dāng)主體結(jié)構(gòu)析法或非線性時(shí)程分析法計(jì)算。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性工作階段時(shí)，可采用線性分析基本處于彈性工作階段時(shí)，可采用線性分析方法作近似估算，并根據(jù)結(jié)構(gòu)的變形特征和方法作近似估算，并根據(jù)結(jié)構(gòu)的變形特征和高度等，采用底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜高度等，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)的總阻尼比按能減震結(jié)構(gòu)的總阻尼比按規(guī)范規(guī)范的規(guī)定計(jì)的規(guī)定計(jì)算。算。 （2 2）對(duì)非線性靜力分析法，可采用消能減震）對(duì)非線性靜力分析法，可采用消能減震結(jié)構(gòu)的總剛度和總阻尼比計(jì)算。對(duì)非線性結(jié)構(gòu)的總剛度和總阻尼比計(jì)算。對(duì)非線性時(shí)程分析法，宜采用

21、消能部件的恢復(fù)力模時(shí)程分析法，宜采用消能部件的恢復(fù)力模型計(jì)算。型計(jì)算。（3 3）消能減震結(jié)構(gòu)的總剛度（）消能減震結(jié)構(gòu)的總剛度（k k）為原結(jié)構(gòu)）為原結(jié)構(gòu)剛度剛度(ks)(ks)和消能部件附加給結(jié)構(gòu)的有效剛和消能部件附加給結(jié)構(gòu)的有效剛度（度（kaka）之和；總阻尼比（）之和；總阻尼比（）為原結(jié)構(gòu)）為原結(jié)構(gòu)阻尼比（阻尼比（ss）和消能器附加給結(jié)構(gòu)的有效）和消能器附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比（阻尼比（ss）之和，即）之和，即 askkkas4 4、消能部件的性能要求、消能部件的性能要求（1 1）消能器應(yīng)具有足夠的吸收和耗散地震能量的能）消能器應(yīng)具有足夠的吸收和耗散地震能量的能力和恰當(dāng)?shù)淖枘崃颓‘?dāng)?shù)淖枘?

22、（2 2）消能部件應(yīng)具有足夠的初始剛度）消能部件應(yīng)具有足夠的初始剛度 （3 3）消能器應(yīng)具有優(yōu)良的耐久性能，能長(zhǎng)期保持其）消能器應(yīng)具有優(yōu)良的耐久性能，能長(zhǎng)期保持其初始性能，消能器在最大允許位移幅值下，按允初始性能，消能器在最大允許位移幅值下，按允許的往復(fù)周期循環(huán)許的往復(fù)周期循環(huán)6060圈后，消能器的主要性能衰圈后，消能器的主要性能衰減量不應(yīng)超過(guò)減量不應(yīng)超過(guò)10%10%，且不應(yīng)有明顯的低周疲勞現(xiàn)象。，且不應(yīng)有明顯的低周疲勞現(xiàn)象。 （4 4）消能器構(gòu)造應(yīng)簡(jiǎn)單，施工方便，易維護(hù)性好）消能器構(gòu)造應(yīng)簡(jiǎn)單，施工方便，易維護(hù)性好。 5 5、消能器附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比、消能器附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比 當(dāng)采用非

23、線性時(shí)程分析法時(shí)，消能器附加給結(jié)當(dāng)采用非線性時(shí)程分析法時(shí)，消能器附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比和有效剛度宜根據(jù)消能器的恢復(fù)構(gòu)的有效阻尼比和有效剛度宜根據(jù)消能器的恢復(fù)力模型確定。當(dāng)采用底部剪力法，振型分解反應(yīng)力模型確定。當(dāng)采用底部剪力法，振型分解反應(yīng)譜法和靜力非線性法時(shí)，消能部件附加給結(jié)構(gòu)的譜法和靜力非線性法時(shí)，消能部件附加給結(jié)構(gòu)的有效阻尼比，可按下式估算：有效阻尼比，可按下式估算： aa消能減震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比；消能減震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比； WcWc所有消能部件在結(jié)構(gòu)預(yù)期位移下往復(fù)一周所消所有消能部件在結(jié)構(gòu)預(yù)期位移下往復(fù)一周所消耗的能量；耗的能量； WsWs設(shè)置消能部件的結(jié)構(gòu)在預(yù)期位移下的總應(yīng)變能設(shè)置消

24、能部件的結(jié)構(gòu)在預(yù)期位移下的總應(yīng)變能。 ）（scaW4W/ 不考慮扭轉(zhuǎn)影響時(shí)，消能減震結(jié)構(gòu)在其水平不考慮扭轉(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：地震作用下的總應(yīng)變能，可按下式估算： FiFi質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)i i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； UiUi質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)i i對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的位移。位移。 iisUF21W / 速度相關(guān)型消能器在水平地震作用下所消耗速度相關(guān)型消能器在水平地震作用下所消耗的能量的能量WcWc，可按下式估算：，可按下式估算： T T1 1消能減震結(jié)構(gòu)的基本自振周期；消能減震結(jié)構(gòu)的基本自振周期； C Cj j第

25、第j j個(gè)消能器的線性阻尼系數(shù)；個(gè)消能器的線性阻尼系數(shù)； j j第第j j個(gè)消能器的消能方向和水平面的夾角；個(gè)消能器的消能方向和水平面的夾角； u uj j第第j j 個(gè)消能器兩端的相對(duì)水平位移。個(gè)消能器兩端的相對(duì)水平位移。 2jj2j12cucosCT2W / 位移相關(guān)型，速度非線性形相關(guān)型和其他類位移相關(guān)型，速度非線性形相關(guān)型和其他類型消能器在水平地震作下所消耗的能量型消能器在水平地震作下所消耗的能量WcWc，可按，可按下式估算：下式估算： Aj Aj 第第j j個(gè)消能器的恢復(fù)力滯回環(huán)在相個(gè)消能器的恢復(fù)力滯回環(huán)在相對(duì)水平位移對(duì)水平位移UjUj時(shí)的面積。時(shí)的面積。jCAW 當(dāng)采用底部剪力法，振型分解反應(yīng)譜法當(dāng)采用底部剪力法，振型分解反應(yīng)譜法和靜力非線性法時(shí)，消能器的有效剛度可取和靜力非線性法時(shí)，消能器的有效剛度可取消能器的