高層建筑結(jié)構(gòu)設計：第十章 建筑結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)與振動控制技術(shù)

1、建筑結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)與振動控制技術(shù)減震振控制方法建筑結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)在工程結(jié)構(gòu)中布置消能減震器以耗散地震輸入結(jié)構(gòu)的能量，是減輕工程結(jié)構(gòu)在地震中的反應，減輕建筑地震破壞的一種新技術(shù)和新方法。消能減震結(jié)構(gòu) energy dissipation structure,在建筑結(jié)構(gòu)中設置消能減震器而形成的結(jié)構(gòu)體系。消能減震結(jié)構(gòu)包括主體結(jié)構(gòu)、消能部件和基礎。消能器 energy dissipation device,設置在消能減震結(jié)構(gòu)中用于消耗輸入結(jié)構(gòu)能量的裝置，包括位移型消能器、速度型消能器和復合型消能器。消能器 energy dissipation device位移型消能器 displacement-d

2、ependent energy dissipation device,消能器的耗能能力與消能器兩端的相對位移有關(guān)，包括金屬消能器、摩擦消能器和防屈曲支撐型消能器。速度型消能器 velocity-dependent energy dissipation device,消能器的耗能能力與消能器兩端的相對速度有關(guān)，包括粘滯消能器、粘彈性消能器。復合型消能器 composite energy dissipation device, 消能器的耗能能力與消能器兩端的相對位移和相對速度有關(guān)，包括鉛粘彈性消能器、圓環(huán)摩擦消能器等。建筑消能阻尼器 JG/T 209-2007位移型消能器金屬消能器 metalli

3、c energy dissipation device,金屬消能器是由各種不同的金屬材料（軟鋼、鉛等）制成，利用金屬材料屈服時產(chǎn)生的塑性滯回變形耗散能量的減震裝置。摩擦消能器 friction energy dissipation device,摩擦消能器是由金屬組合材料和摩擦片在一定的預緊力作用下，通過材料間的滑動摩擦耗散能量的減震裝置。防屈曲支撐型消能器 unbounded brace energy dissipation device,防屈曲支撐型消能器是由核心單元、約束單元和滑動機制組成的裝置，利用約束單元保護防止核心單元在受壓時產(chǎn)生屈曲，從而保持核心單元在拉力和壓力作用下都能耗散地震

4、能量。速度型消能器粘滯消能器 viscous energy dissipation device,以粘滯材料為阻尼介質(zhì)的減震裝置，利用鋼構(gòu)件剪切粘滯材料或粘滯材料在孔隙間的運動產(chǎn)生阻尼而耗能能量。粘彈性消能器 viscoelastic energy dissipation device,由粘彈性材料和約束鋼板或圓鋼筒組成的裝置，主要依靠粘彈性材料間產(chǎn)生的剪切變形或拉應變來耗能能量。建筑結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)是指通過在建筑結(jié)構(gòu)上安裝被動消能器、被動吸能器、半主動和智能控制系統(tǒng)、主動控制系統(tǒng)，消耗、吸收、轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)的振動能量，減小結(jié)構(gòu)的振動，提高結(jié)構(gòu)抗振性能的技術(shù)。結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)包括被動

5、消能減振技術(shù)、被動吸能減振技術(shù)、半主動和智能控制技術(shù)、主動控制技術(shù)。結(jié)構(gòu)的振動可以是地震、風、人群等引起的振動。建筑結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)被動消能減振技術(shù) energy dissipation technology,在結(jié)構(gòu)上安裝消能部件，通過消能器消耗結(jié)構(gòu)的振動能量，提高結(jié)構(gòu)抗振能力的技術(shù)。被動吸能減振技術(shù) energy absorption technology,在結(jié)構(gòu)上安裝吸能器，通過吸能器轉(zhuǎn)移、吸收和消耗結(jié)構(gòu)的振動能量，提高結(jié)構(gòu)抗振能力的技術(shù)。半主動/智能控制技術(shù) semi-active control technology,采用少量的能源，根據(jù)結(jié)構(gòu)振動水平自動調(diào)節(jié)振動控制系統(tǒng)參數(shù)以提高減振效

6、果的控制技術(shù)。主動控制技術(shù) active control technology,采用較大外部能量，根據(jù)結(jié)構(gòu)振動水平和控制理論給結(jié)構(gòu)主動施加控制力的控制技術(shù)。消能器吸能器消能器 energy dissipation devices, 分為速度相關(guān)型消能器、位移相關(guān)型消能器及其復合型消能器。吸能器 energy absorption devices,包括調(diào)諧質(zhì)量吸能器和調(diào)諧液體吸能器。調(diào)諧質(zhì)量吸能器是通過吸能器與主體結(jié)構(gòu)共振，由彈簧-質(zhì)量塊轉(zhuǎn)移和吸收結(jié)構(gòu)能量、并由阻尼元件消耗結(jié)構(gòu)能量的一種裝置；調(diào)諧液體吸能器是通過吸能器與主體結(jié)構(gòu)共振，液體晃動和表面波浪力轉(zhuǎn)移、吸收和消耗結(jié)構(gòu)能量的一種裝置。速度相

7、關(guān)型阻尼器及連接由粘彈性材料和約束層組成的速度相關(guān)型阻尼器。 速度相關(guān)型阻尼器及連接速度相關(guān)型阻尼器平板式粘彈性阻尼器由粘彈性材料和約束板組成，約束板和粘彈性材料層均為平板狀。圓筒式粘彈性阻尼器由粘彈性材料和內(nèi)、外約束圓管組成，粘彈性材料層為圓筒狀。速度相關(guān)型阻尼器速度相關(guān)型阻尼器位移相關(guān)型消能器金屬屈服型阻尼器形式多樣，根據(jù)核心部件采用材料的不同，大致可分為鋼屈服阻尼器、鉛屈服阻尼器及合金屈服阻尼器等不同類型。位移相關(guān)型消能器位移相關(guān)型消能器位移相關(guān)型消能器位移相關(guān)型消能器位移相關(guān)型消能器-摩擦阻尼器摩擦阻尼器包括：由螺栓產(chǎn)生摩擦面上壓力的螺栓裝置摩擦阻尼器；用圓環(huán)等緊固芯棒的環(huán)形裝置摩擦阻

8、尼器。 位移相關(guān)型消能器-摩擦阻尼器位移相關(guān)型消能器位移相關(guān)型消能器位移相關(guān)型消能器吸能器結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)使用范圍消能減震建筑結(jié)構(gòu)的基本要求 一般要求:消能器布置、選擇、抗震性能化設計 場地、地基和基礎：對抗震有利地段、地基應穩(wěn)定、可靠。 消能器選擇：應具備良好的變形能力和消耗地震能量的能力、耐久性和環(huán)境適應性、強度、剛度及穩(wěn)定性及滯回性能要求。 結(jié)構(gòu)分析：多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析可采用線性靜力方法或線性動力方法。對主體結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段的情況，應根據(jù)主體結(jié)構(gòu)體系特征，采用靜力非線性分析方法或非線性時程分析方法。 產(chǎn)品質(zhì)量與檢測：應注明消能器的性能要求，安裝前應由第三方對工程中采用的各種類型和規(guī)格的消能器進行抽樣檢測。消能減震建筑結(jié)構(gòu)的基本要求連接與節(jié)點：消能器與斜撐、墻體、梁或節(jié)點等支承構(gòu)件的連接，應符合鋼構(gòu)件連接、鋼與鋼筋混凝土構(gòu)件連接、鋼與鋼管混凝土構(gòu)件連接的構(gòu)造要求，并能承擔消能器施加給連接節(jié)點的最大作用力。 消能部件材料與施工：支撐一般采用鋼材，也可采用鋼管混凝土或混凝土材料。 耐久性規(guī)定：應滿足工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范GB50046的有關(guān)規(guī)定。 地震反應觀測系統(tǒng)：可設置建筑