浅述建筑结构隔震与消能减震设计 崔XX XX理工大学XX学院XX学员大队江苏XX 02XXXX 内容摘要 摘要：本文对建筑结构“隔震”与“消能减震”设计的基本原理及其特点进行简要的介绍和说明，并对结构抗震设计、隔震设计和消能减震设计进行分析和对比，供初学者参考。 主题词：抗震设计隔震设计消能减震设计 1 引言 地震是一种突发性的破坏性极强的自然灾害，罕遇的大地震会给建筑物及构筑物造成极大的破坏，造成极大的人员伤亡和经济财产损失。回顾21世纪发生的几次大地震如尼泊尔大地震，汶川大地震，智利地震等无一不对人们和社会造成不可估量的破坏和损失。当前的科技水平尚无法预测地震的到来，未来相当长的一段时间内，地震也是无法预测的。而且即使做到了震前预报，如果工程设施的抗震性能薄弱，也难以避免经济损失。地震时不可控的，但工程结构是可控的，因此，实施有效的抗震设防是当前防震抗灾的关键性工作，而隔震和消能减震技术在建筑结构中应得到广泛应用。 传统的建筑结构抗震设计是依靠增加结构的强度、刚度和延性来增加结构各构件的承载力和变形能力来抵御地震作用，，来实现“大震不倒，中震可修，小震不坏”的防御目标，立足于“抗”，是一种消极的设计方法。随着科技水平的发展和传统抗震结构在地震中的表现，传统建筑结构抗震设计暴露出很多问题，不能满足现代建筑在抗震设防方面的需求。所以抗震减灾事业的发展，不能局限于传统的建筑结构抗震设计，更应该搭上科技创新的这辆快车，用新技术来提高和改善建筑物的抗震性能。在建筑物中设置隔震层和消能减震装置来减轻地震的破坏这种新型结构体系就是其中之一。本文就这一新结构体系做一简要阐述。 2 “隔震设计”与“消能减震设计”的基本设计原理 2.1 隔震设计 “隔震”即隔离地震，分为基础隔震和层间隔震。在建筑物适当部位设置隔离装置，切断或削弱地面运动向上部结构的传递，并提供适当的阻尼，从而使上部结构的地震作用大大降低，耗能能力加强，达到预期的防震要求。如叠层橡胶垫支座、高阻尼橡胶垫支座、滑移隔震支座和混合隔震装置等。 2.2 消能减震设计 消能减震技术是把结构物某些部位（如支撑、剪力墙、连接缝或连接件）设置耗能 阻尼器，通过该装置产生摩擦，弯曲（或剪切、扭转）弹塑性（或粘弹性）直回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量，以减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。 在消能减震结构体系中，消能（阻尼）装置在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态，充分发挥耗能作用，消耗掉输入机构体系的大量地震能量，式结构本身需消耗的
结构消能减震技术1、结构消能减震的基本概念 地震发生时地面震动引起结构物的震 动反应，地面地震能量向结构物输入。结构物接收了大量的地震能量，必然要进行能量转换或消耗才能最后终止震动反应。 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，这些消能构件或消能装置具有足够的初始刚度，处于弹性状态，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（消能构件或消能装置及其连接件）按照不同“构件型式”分为消能支撑、消能剪力墙、消能支承或悬吊构件、消能节点、消能连接等。消能部件中的消能器（又称阻尼器）分为速度相关型如黏滞流体阻尼器、黏弹性阻尼器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙；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， 具有大震安全性、经济性和技术合理性。 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、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计算分析应依据《建筑抗震设计规范》GB50011 进行，设计安装做法应遵循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《建筑消能阻尼器》JG/T209 的规定。
第十五讲建筑隔震与消能减震设计规定 一、隔震与消能减震是减轻建 筑结构地震灾害的新技术 地震释放的能量以震动波为载体向地球表面传播。 通常的建筑物因和基础牢牢地连接在一起，地震波携带的能量通过基础传递到上部结构，进入到上部结构的能量被转化为结构的动能和变形能。在此过程中，当结构的总变形能超越了结构自身的某种承受极限时，建筑物便发生损坏甚至倒塌。 1、什么是房屋结构的“隔震设计” 《隔震》，即隔离地震。在建筑物基础与上部结构之间设置由隔震器、阻尼器等组成的隔震层，隔离地震能量向上部结构传递，减少输入到上部结构的地震能量，降低上部结构的地震反应，达到预期的防震要求。地震时，隔震结构的震动和变形均可只控制在较轻微的水平，从而使建筑物的安全得到更可靠的保证。表15.1列出了隔震设计和传统设计在设计理念上的区别。 表 15.1 隔震房屋和抗震房屋设计理念对比 隔震器的作用是支承建筑物重量、调频滤波，阻尼器的作用是消耗地震能量、控制隔震层变形。隔震器的类型很多。目前，在我国比较成熟的是“橡胶隔震支座”。因此，本《规范》所指隔震器系指橡胶隔震支座（规范12.1.1条注1）。在隔震设计中采用其他类型隔震器时，应作专门研究。 2、什么是房屋建筑的“消能减震设计” 在建筑物的抗侧力结构中设置消能部件（由阻尼器、连接支撑等组成），通过阻尼器局部变形提供附加阻尼，吸收与消耗地震能量。这样的房屋建筑设计称“消能减震设计”。 采用消能减震设计时，输入到建筑物的地震能量一部分被阻尼器所消耗，其余部分则转换为结构的动能和变形能。这样，也可以达到降低结构地震反应的目的。阻尼器有粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、金属阻尼器、电流变、磁流变阻尼器等。 3、隔震和消能减震设计的主要优点
浅述消能减震技术在高层建筑中的应用 摘要:地震是一种突发性的破坏性极强的自然灾害，罕遇的大地震会给建筑物及构筑物造成极大的破坏，造成极大的人员伤亡和经济财产损失。而我国是一个地震多发区，特大地震也时有发生，如唐山大地震和汶川大地震。所以在建筑结构设计中如何防止地震作用下建筑物的破坏就显得尤其重要。结构被动控制[1]中的耗能减震技术由于技术相对成熟，施工方便，减震效果明显等特点广泛用于多高层建筑抗震的设计和加固中。本文简单论述了消能减震的原理，重点介绍了各种消能减震设备的特点及其设计方法，为消能减震的设计提供一定的参考。 1. 概述 地震是一种突发性的破坏性极强的自然灾害，罕遇的大地震不仅会直接给建筑物及构筑物造成极大的破坏，同时也会造成泥石流等次生灾害的发生，造成极大的人员伤亡和经济财产损失。而我国恰恰是一个地震多发的国家，如唐山大地震和汶川大地震都是史无前例的特大地震灾害，给人们带来了极其巨大的痛苦。所以结构设计中的抗震设计是关系人民生命和财产的大事，必须给予高度的重视，特别是在我国的震区。 传统的结构抗震设计[2]主要致力于保证机构自身具有一定的强度、刚度和延性，以满足一定的抗震设计要求。事实表明，在大震作用下结构主体经常会产生不可修复的损伤甚至破坏，造成的损失是巨大的，难以接受的。这种仅靠自身性质抗震的结构在地震作用中处于被动受力状态，因此是一种消极的抗震方式。为使结构更有效地抵抗地震作用，以隔震、减震为技术特点的技术逐渐发展起来，并且许多设备都以在现实结构特别是地震区建筑和超高层建筑中广泛的应用。 结构控制理论按是否需要外部施加能量分为主动、半主动和智能控制及被动控制。而被动控制主要可分为隔震技术、消能减震技术和吸震减震技术。隔震技术[3]是在结构物地面以上部分的底部设置隔震层，使之与固结于地基中的抵触顶面分开，限制地震动向结构物的传递，如橡胶支座隔震和滚子隔震等。隔震结构主要用于基本规则的低层和多层建筑；吸震技术[4]是在主体系统上加附加子系统，以减少主体结构的震动，如调谐质量阻尼器TMD或调谐液体阻尼器TLD。吸震系统主要应用于大跨结构及超高层抗风中；消能减震技术[5]是在结构中设置非结构的耗能元件（耗能器或阻尼器），结构振动使耗能元件在被动的往复运动中耗散结构的振动能量，减轻结构的动力反应。这比传统的依靠结构本身延性耗能显然是更近了一步，耗能元件一般不改变结构的形式，也不需要外部能量的输入。耗能减震技术由于技术相对成熟，施工方便，设备制造相对容易，减震效果明显等特点使之广泛用于多高层建筑抗震的设计和加固[6]中。它也是本文的重点论述对象。 2. 消能减震技术的原理 消能减震结构体系是一种较新的抗震结构体系，是把一些非承重构件（如支
浅析建筑隔振消能减震技术 1 地震的危害 建筑物除了承受竖向荷载外, 还要承担风和地震水平荷载的作用, 建筑物越高,这个水平荷载效应就越明显。我国 41%的国土、 50%以上的城市位于地震烈度 7度以上的地区, 面临的地震灾害形势非常严峻。地震是人类面临的最严重的突发性的自然灾害之一, 对人民的生命和财产安全造成很大的危害。 1.1 造成大量人员伤亡 1976年唐山发生的 7.8级强烈地震, 顷刻间, 百余万人口工业城市被夷为平地,造成 24.2万人死亡, 16.4万余人重伤。自 1900年有记录以来,我国死于地震的人数达 55万之多,占全球地震死亡人数的 53%。 1.2 破坏人类赖以生存的环境 自我国 1900年有记录以来,地震成灾面积达 30多万平方公里, 房屋倒塌达 700万间。 1.3 冲击人类社会的正常运行秩序和造成大量的经济损失 唐山地震的直接经济损失近百亿元,震后重建投资达百亿元。 1995年,日本阪神地震中经济损失超过 1000亿美元。随着经济的高速发展, 城市化使人口和财富高度密集, 强烈地震造成的伤亡和损失将越来越大, 地震后的修复和城市的复兴就越有难度, 对国家经济发展和社会稳定的冲击也将更为剧烈。 2 传统抗震方法 地震造成的破坏给人类留下的烙印是深刻的。而我们结构工程师 们一直没有停止过对建筑物抗震的研究。建造抗强烈地震的建筑物和构筑物成为建筑工程领域重要的课题。为了抵御地震灾害, 通常的建筑结构设计采用的是
抗震设计,强调的是“ 抗” ,即采用“ 延性结构体系” 适当控制结构物的刚度,但容许结构构件(如梁、柱、墙、节点等等在地震时,进入非弹性状态,并且具有较大的延性,以消耗地震能量,减轻地震反映,使结构物“ 裂而不倒” 。 这种体系在很多情况下是有效的,但也存在很多局限性:首先, 由于结构物的承重构件在地震时进入非弹性状态, 对某些重要的结构物是不容许的(纪念性建筑、装饰昂贵的现代化建筑、原子能发电站等 ;其次,对于一般性建筑,当遭遇超过设防烈度地震时,由于主体结构已发生严重非弹性变形, 在地震后难以修复或在强地震中严重破坏, 甚至倒塌, 其破坏程度难以控制; 再次, 随着地震强度的增大, 结构的断面和配筋都相应增大,造成经济的“ 浪费” 。 3 隔震、消能减震 3.1 隔震与消能减震原理 隔振、减震控制的基本原理是在结构构件之间或建筑物与基础之间设置隔震、减震装置,通过隔震、减震装置的耗能特性,减小振动能量向周围环境的传递,达到减小振动对周围环境影响的目的。 3.2 隔震与减震方法 3.2.1 粘弹性阻尼结构 粘弹性阻尼结构的风洞试验、地震模拟振动台试验及大量的结构分析表明,在结构中安装粘弹性阻尼器可减小风振反应和地震反应 40%~80%,可确保主体结构在强风和强震中的安全性,并使结构在 强风作用下, 结构的舒适度控制在规定的范围内。西雅图哥伦比亚中心大厦起初是因为在风振的影响下,顶部几层有明显的不舒适感,安上粘弹性阻尼器后,不再有不舒适感,效果良好。若采用加大刚度的方法来获得同样的效果, 需要把现有的柱尺寸扩大一倍, 粗算价值约 800万美元,显然采用增加刚度的办法是难以接受的,而采用粘弹性阻尼器所用的试验及安装费用仅 70万美元。在北京的银泰中心也设置了粘滞阻尼器,试验结构证明有很好的减振效果。由此可见,采用粘弹性阻尼器减小建筑的风振或地震效应在经济上是相当可观的。 3.2.2 吸能减震
消能减震技术应用综述(一) 摘要：从目前结构消能减震技术的角度出发，论述了在实际设计中这些方法的原理和构造方式。 关键词：基础隔振结构消能减震调谐质量阻尼器 0引言 基础隔振与结构隔振是目前消能减震技术应用的最广泛，效果最好的方法。其中基础隔振是主动减震，而结构减震是被动隔振。结构消能减震技术属于结构减震控制中的被动控制。1基础隔振技术 1.1液压质量(HMS)控制系统。系统使用适用范围是底层柔性建筑，底层柔性建筑虽然能满足底层大空间的要求，但由于在地展中，柔性底层往往变形过大而导致结构破坏，其抗震性能较差，因此，提出采用结构控制的方法来改善此类建筑的抗震性能。HMS系统主要由液压缸、活塞和管路等组成，其安装在单层框架上，见图1。由图1可知，当框架受地面运动而产生振动时，由活塞推动液体，使管路中的液体和质量块随之振动，由于框架的一部分振动能里传递给了液体和质块，从而减小了框架结构的振动。HMS系统中液体的压缩性必须考虑，并建立了考虑液体压缩性的HMS系统的“弹性”计算分析模型，由“弹性”模型可得到结构和HMS系统组成的控制抗震建筑新体系。 1.2叠层橡胶支座基础隔震。叠层橡胶支座基础隔震建筑地震反应分析的常用力学模型有层间剪切模型、层间剪弯模型、层间扭转模型及空间杆系模型等，其中应用最多的是层间剪切模型。当利用层间剪切模型分析基础隔震建筑的动力响应时，首先需要将柔性隔震层的复杂滞回特性简化为可用于数值分析的恢复力模型。 2结构的消能减震技术1] 2.1摩擦阻尼器。摩擦耗能器是一种耗能性能良好、构造简单、造价低、制作方便的减振装置。普通摩擦耗能器其构造如图2所示，通过开有狭长槽孔的中间钢板相对于上下两块铜垫板的摩擦运动而耗能，调整螺栓的紧固力可改变滑动摩擦力的大小。试验结果表明:滑动摩擦力与螺栓的紧固力成正比；其最大静摩擦力和滑动摩擦力相差较小，但滑动摩擦力的衰减较大，达到30%，其原因是由螺栓松动引起的；滞回曲线表现出良好的刚塑性性能。 由摩擦滑动节点和4根链杆组成，摩擦滑动节点由钢板通过高强螺栓连接而成，耗能器的起滑力由节点板间的摩擦力控制，可在钢板之间夹设摩擦材料或是对接触面做处理来调节摩擦系数，通过松紧节点栓来调节钢板间的摩擦力，四周的链杆起连接和协调变形的作用。当支撑外力不能克服最大静摩擦力时，耗能器不产生滑动；当外力能够克服最大静摩擦力时，耗能器产生滑动并通过摩擦做功耗能。试验结果表明:Pall摩擦耗能器的工作性能稳定，耗能能力强。 2.2软钢阻尼器。软钢阻尼器是结构被动控制中耗能减震装置的一种，在地震或风振时，通过软钢发生塑性屈服滞回变形而耗散输入结构中的能量，从而达到减震的目的。在其内核钢支撑和外包层(钢管、钢筋混凝土或钢管混凝土)之间形成无粘结滑移界面，防止内核钢支撑在压力作用下屈曲，从而获得丰满的滞回曲线。该阻尼器具有方便耐用、滞回耗能性能良好的特点，逐渐得到工程界的广泛认可。 2.3铅阻尼器。铅橡胶复合阻尼器的构造主要是由薄钢板、橡胶、铅、挤压头、连接板及保护层所组成。薄钢板、橡胶、连接板中央预先留有圆孔，并通过高温高压硫化为一体，铅在硫化后通过挤压灌入预留孔中。薄钢板可经特殊处理以提高阻尼力和屈服后刚度。
消能减震技术在建筑加固工程中应用 发表时间：2019-04-26T15:11:51.530Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：裴鑫 [导读] 摘要：在现代传统的抗震工艺中拥有诸多方法，其中最传统的就是房屋得上部结构和它的基础牢十分结实地连在一起，当地震来临时，地面引起的运动能量能够通过在地上实施的基础输送到房屋结构中，从而导致房屋结构产生振动和变形的现象乃至倒塌。 滕州市工程建设监理技术服务中心山东滕州 277500 摘要：在现代传统的抗震工艺中拥有诸多方法，其中最传统的就是房屋得上部结构和它的基础牢十分结实地连在一起，当地震来临时，地面引起的运动能量能够通过在地上实施的基础输送到房屋结构中，从而导致房屋结构产生振动和变形的现象乃至倒塌。本文中所阐述的“消能隔震”的指导目标在于使基础和上部房屋结构进行有效分离，将建筑物和地面基础进行隔离，从而实现地震时地面晃动但是地面上的建筑物基本不动，以期提高建筑物的安全水平。文章中以某医科大学第一附属医院综合服务楼项目为例，根据实际情况设计隔震层并采用减隔震技术，提高房屋结构的抗震水平。 关键词：消能；减隔震；施工技术 1消能减震加固原理 消能减震加固，是通过在原结构设置阻尼器等减震装置来实现抗震目标的方法。结构消能减震加固，即是在结构物的某些部位设置消能装置，通过消能装置产生摩擦、弯曲（或剪切、扭转）、弹塑（或粘弹）性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量，以减少主体结构的地震反应。 2消能减震技术在建筑加固工程中应用 某医科大学第一附属医院综合服务楼工程总面积41308.08㎡，地下一层，地下二层为车库，地下三层为车库局部为人防地下室；地上十六层，框剪结构，使用功能为综合服务楼，本工程所在的乌鲁木齐市位于天山地震带，抗震设防烈度8°，设计基本地震加速度值为0.20g。传统的构造抗震体系允许混凝土承重结构或其余结构构件，例如梁柱节点、梁梁节点等在地震来临时出现主体结构节点损坏或混凝土承重结构构件在地震中的损坏过程，是地震产生的能量的“消能”过程，若混凝土承重结构或结构构件等严重破坏或倒塌，地震所产生的能量的消解耗尽的最终完成。所使用的主要方法是根据建筑构造本身受力结构构件的全体耗能特性和变形能力来硬性吸收地震波释放出的能量。它主要依靠曾经已有的设计经验，调整主体结构容易出现损坏的局部刚度或整体刚度，加强因地震而造成的破坏点抵抗地震波释放能量所产生的变形及损坏，使主要的结构受力构件在受到地震波影响时能够处于非弹性状态，并具备一定的延伸性，从而能够确保主体结构构件等在地震波释放能量时产生足够的延性破坏，以抵消强烈的地震波所带来的能量。上述原理即是全球范围内比较常规的传统结构抗震的基本方法，“小震不坏、中震可修、大震不倒”是这种方法的抗震设防三大基本点，虽然此类抗震设防结构应用的非常普遍，但在应用过程中也存在着非常多的不足之处，所以采用消能减震技术具有紧迫性及必要性。 2.1阻尼器的布置原则 1）减震设计控制指标：按多遇地震计算时，主体结构应该保持弹性要求，而且非结构构件也不应出现明显的破坏；按罕遇地震计算时，结构从弹性过渡到弹塑性，但阻尼器系统仍能正常工作，发挥其功能。2）在阻尼器布置时，应充分考虑建筑平面使用功能的要求，选择合适位置的隔墙，将阻尼器安置在中间，并采用防火轻质材料作为隔板，然后依据位移控制要求和水平向地震力等参数，通过计算分析来确定阻尼器的准确位置和数量。消能构件一般布置在结构的X，Y两个主轴方向，以达到增加两个方向的阻尼和刚度的目标。3）阻尼器应安置在相对速度或层间相对位移较大的楼层，通过尽可能地增加消能器两端的相对速度和相对变形，以提高阻尼器的有效减震作用。4）初步布置好阻尼器后，对结构进行整体抗震性能分析，包含多遇地震作用下的弹性分析和罕遇地震作用下的弹塑性分析，根据分析结果进行优化调整。5）截面配筋设计时，应按照各层消能部件的最大阻尼力来计算，对结构中相关梁柱节点进行强度校核，并适当对节点部位采取一些补强措施，来保证结构的安全性能。 2.2隔震层施工技术 所谓基础隔震系统的原理是，在上部主体结构与基础结构中间设置专门的隔震元件和耗能装置，产生有弹性的底层部位，作为隔震层，用来分隔上部主体结构与基础结构，把建筑物分割为上部结构、隔震层和下部结构三部分，达到提高上部结构的使用功能，以期达到避开地震的效果，解除上部结构与水平地面运动的耦连关系，并利用隔震层的高隔离性的特点，抵消地震发生时地震波的输入，使地震力的作用对上部结构大大减小，达到整体建筑结构的稳定性及安全性，在现今的隔震工程中，对结构间隔震技术的探讨和应用开始广泛开展，在工程设计过程中设计合理的隔震层，能够起到很好的减震效果，不仅在减小建筑的地震效应或风振现象作用明显，而且大大降低工程的造价成本，目前日常应用的隔震层技术主要有以下四项技术：（1）橡胶隔震支座的研发、生产技术。①通过工程设计及施工应用等大量的试验，摸索研制出1000橡胶隔震支座的材料、粘贴剂等最佳配合比设计；②通过设计理论与施工实践相结合，获得1000橡胶隔震支座的力学性能指标。（2）橡胶隔震支座安装施工技术。①在施工时，应尽可能的做到预埋的一次合格，避免对支座出进行二次注浆，提高一次施工合格率，缩短施工时间，此类施工过程不复杂，而且工作效率较高；②通过对隔震支座同一位置的螺栓孔的钢模板，对锚固筋和套筒的平面定位及标高进行精准的确定，避免产生错筋和套简在浇筑混凝士偏位现象；③为了保证支座处钢模板同支座底部混凝土接触部位粘结的更结实，在钢模板上开通气孔，确保贴合密实；④为了保证橡胶隔震支座锚固筋相对主体结构具备更好的垂直度，在支座底部焊接直径14的定位筋，以确保锚固筋避免产生水平位移现象；⑤为了更方便更换隔震支座，在隔震支座上铺贴一层3mm厚SBS改性沥青防水卷材。（3）隔震支座变形监测技术。所谓的隔震支座变形监测技术就是在支座出安装高新智能型位移设备以及自动跟踪全站仪进行全方位的监测，利用无线网络的便利，随时将位移数据输入到对应的数据库里，里面的软件可以不定期收集数据进行分析研究，并通过图表法将变化量显现出来，从而达到自动监测的效果。（4）橡胶隔震支座更换施工技术在上部主体结构的荷载作用下，隔震支座处于被压缩的状态，因此隔震支座应具备适当的压缩量，并将上下法兰板用钢板进行焊接，以避免出现上部主体结构在顶升的过程中出现自然的反弹现象，造成结构在顶升时出现向上位移的后果，造成混凝土结构构件的损坏。千斤顶加载方式：在上支墩的顶升过程中，主支墩按照100t为一级进行加载，周边支墩按照50t为一级进行加载。这种方法利用了加权平均的方法，安全性能高。 3结语 综上所述，隔震结构的变形主要集中在隔震层，隔震层以上的结构基本为整体平动，隔震装置的作用在于当该建筑结构在输入地震波时能够有效缓解地震剪力向上部结构的传递，所承受的地震动大幅减小。在多遇地震作用下，隔震结构利用其橡胶支座的特殊性能，能够
结构消能减震技术 1、结构消能减震的基本概念 地震发生时地面震动引起结构物的震动反应，地面地震能量向结构物输入。结构物接收了大量的地震能量，必然要进行能量转换或消耗才能最后终止震动反应。 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，这些消能构件或消能装置具有足够的初始刚度，处于弹性状态，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（消能构件或消能装置及其连接件）按照不同“构件型式”分为消能支撑、消能剪力墙、消能支承或悬吊构件、消能节点、消能连接等。消能部件中的消能器（又称阻尼器）分为速度相关型如黏滞流体阻尼器、黏弹性阻尼器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙；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，具有大震安全性、经济性和技术合理性。 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、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计算分析应依据《建筑抗震设计规范》GB50011 进行，设计安装做法应遵循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《建筑消能阻尼器》JG/T209 的规定。 适用范围：消能减震技术主要应用于高层建筑，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)性能的改善等。 传统抗震结构体系，容许结构及承重构件(柱、粱、节点等)在地震中出现损坏结构及承重构件地震中的损坏过程，就是
结构消能减震技术 欧阳光明（2021.03.07） 1、结构消能减震的基本概念 地动产生时空中震动引起结构物的震动反响，空中地动能量向结构物输入。结构物接收了年夜量的地动能量，必定要进行能量转换或消耗才干最后终止震动反响。 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，这些消能构件或消能装置具有足够的初始刚度，处于弹性状态，结构具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求；当呈现年夜风或年夜震作用时，随着结构侧向变形的增年夜，消能构件或消能装置率先进入非弹性状态，产生较年夜阻尼，年夜量消耗输入结构的地动或风振能量，使主体结构避免呈现明显的非弹性状态，且迅速衰减结构的地动或风振反响（位移、速度、加速度等），呵护主体结构及构件在强地动或年夜风中免遭破坏或倾圮，达到减震抗震的目的。消能部件（消能构件或消能装置及其连接件）依照不合“构件型式”分为消能支撑、消能剪力墙、消能支承或悬吊构件、消能节点、消能连接等。消能部件
中的消能器（又称阻尼器）分为速度相关型如黏滞流体阻尼器、黏弹性阻尼器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙；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。采取消能减震技术的结构体系与传统抗震结构体系相比，具有年夜震平安性、经济性和技术合理性。 技术指标：建筑结构消能减震设计计划，应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构计划和建筑使用要求，与采取抗震设计的设计计划进行技术、经济可行性的比较阐发后确定。采取消能减震技术结构体系的计算阐发应依据《建筑抗震设计规范》GB50011 进行，设计装置做法应遵循国家建筑标准设计图集《建筑结构消能减震(振)设计》09SG6102，其产品应合适《建筑消能阻尼器》JG/T209 的规定。 适用规模：消能减震技术主要应用于高层建筑，高耸塔架，年夜跨度桥梁，柔性管道、管线(生命线工程)，既有建筑的抗震(或抗风)性能的改良等。 传统抗震结构体系，容许结构及承重构件(柱、粱、节点等)在地动中呈现损坏结构及承重构件地动中的损坏过程，就是地动能量的
结构消能减震技术 1、结构消能减震得基本概念 地震发生时地面震动引起结构物得震动反应,地面地震能量向结构物输入。结构物接收了大量得地震能量,必然要进行能量转换或消耗才能最后终止震动反应。 消能减震技术就是将结构得某些构件设计成消能构件,或在结构得某些部位装设消能装置。在风或小震作用时,这些消能构件或消能装置具有足够得初始刚度,处于弹性状态,结构具有足够得侧向刚度以满足正常使用要求;当出现大风或大震作用时,随着结构侧向变形得增大,消能构件或消能装置率先进入非弹性状态,产生较大阻尼,大量消耗输入结构得地震或风振能量,使主体结构避免出现明显得非弹性状态,且迅速衰减结构得地震或风振反应(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,达到减震抗震得目得。消能部件(消能构件或消能装置及其连接件)按照不同“构件型式”分为消能支撑、消能剪力墙、消能支承或悬吊构件、消能节点、消能连接等。消能部件中得消能器(又称阻尼器)分为速度相关型如黏滞流体阻尼器、黏弹性阻尼器、黏滞阻尼墙、黏弹性阻尼墙;位移相关型如金属屈服型阻尼器、摩擦阻尼器等,与其它类型如调频质量阻尼器(TMD)、调频液体阻尼器(TLD)等。采用消能减震技术得结构体系与传统抗震结构体系相比,具有大震安全性、经济性与技术合理性。 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、建筑结构方案与建筑使用要求,
与采用抗震设计得设计方案进行技术、经济可行性得对比分析后确定。采用消能减震技术结构体系得计算分析应依据《建筑抗震设计规范》GB50011 进行,设计安装做法应遵循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《建筑消能阻尼器》JG/T209 得规定。 适用范围:消能减震技术主要应用于高层建筑,高耸塔架,大跨度桥梁,柔性管道、管线(生命线工程),既有建筑得抗震(或抗风)性能得改善等。 传统抗震结构体系,容许结构及承重构件(柱、粱、节点等)在地震中出现损坏结构及承重构件地震中得损坏过程,就就是地震能量得“消能”过程。结构及构件得严重破坏或倒塌,就就是地震能量转换或消耗得最终完成。
10项新技术要求，三大建筑抗震 设防要点不可不知 2017年，住房和城乡建设部工程质量安全监管司组织国内建筑行业百余位专家，对《建筑业10项新技术（2010）》进行了全面修订，其中建筑防灾减灾就是其中升级更新的一项内容。 建筑抗震加固设计是建筑设计及施工中非常重要的部分，也是建造师责任的体现。为了让不同建筑工程在地震中都能最大程度地避免损坏，建造师们应该发挥怎样的职责？ 01、 一、抗震技术最新规范及标准： 10项新技术中关于抗震、加固技术的主要介绍包括以下内容。 1、消能减震技术： 【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。 【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。 2、建筑隔震技术：
【技术指标】采用隔震技术后的上部结构地震作用一般可减小3～6倍，地震时建筑物上部结构的反应以第一振型为主，类似于刚体平动。其地震反应很小，结构构件和内部设备都不会发生破坏或丧失正常的使用功能，在内部工作和生活的人员不仅不会遭受伤害，也不会感受到强烈的摇晃，强震发生后人员无需疏散，房屋无需修理或仅需一般修理，从而保证建筑物的安全甚至避免非结构构件如设备、装修破坏等次生灾害的发生。 建筑隔震设计方案，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、经济可行性的对比分析后确定。采用隔震技术结构体系的计算分析应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行，设计安装做法可参考国家建筑标准设计图集《建筑结构隔震构造详图》03SG610-1，其产品应符合现行行业标准《建筑隔震橡胶支座》JG 118的规定。 【适用范围】建筑隔震技术一般应用于重要的建筑，一般指甲、乙类等特别重要的建筑；也可应用于有特殊性使用要求的建筑，传统抗震技术难以达到抗震要求的或有更高抗震要求的某些建筑，也可用于抗震性能不满足要求的既有建筑的加固改造，文物建筑及有纪念意义的建（构）筑物的保护等。 3、结构构件加固技术： 【技术指标】钢绞线网片聚合物砂浆加固的材料和设计计算及施工应符合行业标准《钢绞线网片聚合物砂浆加固加固技术规程》JGJ 337的要求；外包钢加固的设计计算和胶粘剂的要求应符合国家现行标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367和行业标准《建筑抗震
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。
一、消能减震结构的发展与应用： 利用阻尼器来消能减震并不是什么新技术，在航天航空、军工枪炮等行业中早已得到应用。从20世纪70年代后，人们开始逐步地把这些技术专用到建筑、桥梁、铁路等工程中。 在美国，20世纪80年代开始，美国东西两个地震研究中心等单位做了大量试验研究，发表了几十篇有关论文。90年代美国科学基金会和土木工程协会组织了两次大型联合，给出了权威性的试验报告，供工程师参考。 在我国，1997年，沈阳市政府大楼的抗震加固中首次采用了摩擦耗能装置，其后北京饭店、北京火车站和北京展览馆等多座建筑中应用消能减震技术。 在日本，目前已有超过100多栋的建筑物采用消能减震技术。 现代高层建筑日益增多，结构受地震和风振影响十分明显，减小结构所受的地震和风振反应，成为结构设计的一个重要方面。消能减震阻尼器，通过增加结构阻尼，耗散结构的振动能量来达到减小结构所受振动。 （1）“阻尼”是指任何振动系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以此一特性的 量化表征。 （2）《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中： 2.1.1 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅 建筑和房屋高度大于24米的其他高层民用建筑。
（3）《民用建筑设计通则》GB50352-2005中： 3.1.2建筑高度大于1OOm的民用建筑为超高层建筑。 二、阻尼器耗能减震原理： 耗能减震的原理可以从能量的角度来描述。 传统结构：Ei =Er+Ed+Es 耗能结构：Ei =Er+Ed+Es+Ea Ei为地震时输入结构的总能量； Er为结构在地震过程中存储的动能和弹性应变能； Ed为结构本身阻尼消耗的能量； Es为结构产生弹塑性变形吸收的能量； Ea为耗能装置消耗的能量； （其中Er为能量转换，并不是能量的消耗。） （1）传统结构中： 构件在利用其自身弹塑性变形消耗地震能量的同时，构件本身将遭到损伤甚至破坏。 （2）在消能减震结构中： 耗能（阻尼）装置在主体结构进入耗能状态前率先进入耗能工作状态，耗散大量输入结构体系的地震、风振能量，则结构本身需消耗的能量很少，主体结构反应将大大减小，从而有效地保护了主体结构，使其不再受到损伤或破坏。 三、阻尼器的种类： 阻尼器种类繁多，我国将其分为位移相关型和速度相关型。
12 隔震和消能减震设计 12.1 一般规定 12.1.1 本章适用于设置隔震层以隔离水平地震动的房屋隔震设计, 以及设置消能部件吸收与消耗地震能量的房屋消能减震设计。 采用隔震和消能减震设计的建筑结构，应符合本规范第3.8.1条的规定，其抗震设防目标应符合本规范第3.8.2条的规定。 注：1本章隔震设计指在房屋基础、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具有整体复位功能的隔震层，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。 2消能减震设计指在房屋结构中设置消能器，通过消能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼,以消耗输入上部结构的地震能量，达到预期防震减震要求。 【说明】2001版隔震层位置仅限于基础与上部结构之间，本次修订，隔震设计的适用范围有所扩大，考虑国内外已有隔震建筑的隔震层不仅是设置在基础上，而且设置在一层柱顶等下部结构或多塔楼的底盘上。 12.1.2 建筑结构隔震设计和消能减震设计确定设计方案时，除应符合本规范第3.5.1条的规定外，尚应与采用抗震设计的方案进行对比分析。 【说明】本条2001版的条文为强制性条文，考虑到随着技术的发展，隔震和消能减震设计的方案分析不需要特别的论证，本次修订不作为强制性条文，只保留其与3.5.1条关于抗震设计的规定不同的特点——与抗震设计方案进行对比，这是确定隔震设计的水平向减震系数和减震设计的阻尼比所需要的，也能显示出隔震和减震设计比抗震设计在提高结构抗震能力上的优势。 12.1.3 建筑结构采用隔震设计时应符合下列各项要求： 1结构高宽比宜小于4且变形特征接近剪切变形，其最大高度应满足本规范非隔震结构要求；高宽比大于4的结构采用隔震设计时，应进行详细分析，必要时通过试验确定。 2 建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、III类，并应选用稳定性较好的基础类型。 3风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力不宜超过结构总重力的10%。 4隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼；穿过隔震层的设备配管、配线，应采用柔性连接或其他有效措施以适应隔震层的罕遇地震水平位移。 【说明】本次修订，对隔震设计的结构类型拟不作限制，修改2001版规定的基本周期小于1s和采用底部剪力法进行非隔震设计的结构。在隔震设计的方案比较和可行性论证时仍应注意： 1隔震技术对低层和多层建筑比较合适，但不应仅限于基本自振周期在1s内的结构，因为超过1s的结构采用隔震有可能同样有效，国外大量隔震建筑也验证了此点，故取消了2001版结构周期小于1s的限制。 2 根据橡胶隔震支座抗拉屈服强度低的特点，需限制非地震作用的水平荷载，结构的变形特点需符合剪切变形为主且房屋高宽比小于4的要求。对高宽比大的结构，需进行整体倾覆验算，防止支座压屈或出现拉应力超过1MPa。 3国外对隔震工程的许多考察发现：硬土场地较适合于隔震房屋；软弱场地滤掉了地震波的中高频分量，延长结构的周期将增大而不是减小其地震反应，墨西哥地震就是一个典型的例子。2001版的要求仍然保留，当在Ⅳ类场地建造隔震房屋时，应进行专门研究和专项审查。 4隔震层防火措施和穿越隔震层的配管、配线，有与隔震要求相关的专门要求。2008年汶川地震中，位于7~8度区的隔震建筑，上部结构完好，但隔震层的管线受损，故需要特别注意改进。 12.1.4 消能减震设计可用于钢、钢筋混凝土、钢-混凝土混合等结构类型的房屋。 消能部件应对结构提供足够的附加阻尼，尚应根据其结构类型分别符合本规范相应章节的设计要求。 【说明】本条仅在文字表达上有所改进。 12.1.5 隔震和消能减震设计时，隔震装置和消能部件应符合下列要求： 1隔震装置和消能部件的性能参数应经试验确定。
转载]2012~2013年建筑工程颁布的常用新技术规程及规范 (2013-09-05 11:19:42) 转载▼ 标签： 转载 原文地址：2012~2013年建筑工程颁布的常用新技术规程及规范作者：南飞的燕子 我整理的2012~2013年建筑工程常用的新技术规程及规范，准备放在我写的《项目经理从入门到精通》一书中 1、GB50009-2012 建筑结构荷载规范 2、GB/T50152-2012 混凝土结构试验方法标准 3、GB50171-2012 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范 4、GB50172-2012 电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范 5、GB50187-2012 工业企业总平面设计规范 6、GB50191-2012 构筑物抗震设计规范 7、GB50201-2012 土方与爆破工程施工及验收规范 8、GB50206-2012 木结构工程质量验收规范 9、GB50207-2012 屋面工程质量验收规范 10、 GB50310-2012 电梯工程施工质量验收规范 11、 GB/T50329-2012 木结构试验方法标准 12、GB50343-2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范 13、 GB50345-2012 屋面工程技术规范 14、 GB50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 15、 GB/T50743-2012 工程施工废弃物再生利用技术规范 16、 GB50755-2012 钢结构工程施工规范 17、 GB/T50772-2012 木结构工程施工规范 18、 GB/T50783-2012 复合地基技术规范 19、 GB/T50785-2012 民用建筑室内热湿环境评价标准 20、 GB/T50786-2012 建筑电气制图标准 21、 GB50810-2012 煤炭工业给水排水设计规范 22、 GB50821-2012 煤炭工业环境保护设计规范 23、 JGJ18-2012 钢筋焊接及验收规程 24、 JGJ22-2012 钢筋混凝土薄壳结构设计规程 25、 JGJ33-2012 建筑机械使用安全技术规程
附录D消能减震加固 D.1 一般规定 D.1.1本章适用于既有钢筋混凝土房屋、底部框架砌体房屋底层、单层厂房等的消能减震加固设计。除应符合本章的规定外，尚应符合国家现行标准《建筑消能减震技术规程》JGJ 297 、《消能减震加固技术规程》CECS547和《建筑抗震设计规范》GB 50011 关于消能减震设计的相关规定。 D.1.2消能器可直接布置于既有建筑内部，当在既有建筑内部不便于设置消能器时，可采用附加框架设置消能器进行加固。 D.1.3消能器可根据需要沿结构的两个主轴方向分别设置。消能器宜设置在层间相对位移或相对速度较大的位置。消能器的数量和分布应通过综合分析确定，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。 D.1.4 消能器的布置方式可以采用支撑型、墙型、柱型、门架型或腋撑型等，设计时应根据工程具体情况和消能器的类型合理选择安装形式及连接构造。 D.1.5 A类既有建筑抗震构造可按《消能减震加固技术规程》CECS547-2018第 6.3.6条规定采用；B类和C类既有建筑，采用消能减震技术加固后结构罕遇地震下层间位移角小于国家现行标准限值的1/2 时，既有建筑抗震构造措施可按抗震等级降低一级且不低于6度考虑。 D.1.6当结构加固采用抗震性能化设计时，应根据既有建筑设防目标的实际需求，分别确定消能器、连接消能器部件和附加框架的性能目标。 D.1.7采用消能减震技术加固后仍需加固的结构构件，可按现行行业标准《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116的方法进行加固。 D.2加固方法 D.2.1钢筋混凝土房屋可采用下列消能减震加固方法： 1房屋刚度不足、刚度不均匀或扭转效应明显时，宜增设位移相关型消能器加固。 2当房屋刚度足够，但结构构件的承载力不足或抗震构造措施不满足要求时，