(高层结构设计)第十章建筑结构消能减震技术与振动控制技术ppt课件

1、建筑构造消能减震技术与振动建筑构造消能减震技术与振动控制技术控制技术石建光厦门大学土木工程系减震减震振控制方法振控制方法建筑构造消能减震技术建筑构造消能减震技术在工程构造中布置消能减震器以耗散地震输入构造的能量，是减轻工程构造在地震中的反响，减轻建筑地震破坏的一种新技术和新方法。消能减震构造 energy dissipation structure,在建筑构造中设置消能减震器而构成的构造体系。消能减震构造包括主体构造、消能部件和根底。消能器 energy dissipation device,设置在消能减震构造中用于耗费输入构造能量的安装，包括位移型消能器、速度型消能器和复合型消能器。消能器消

2、能器 energy dissipation device位移型消能器 displacement-dependent energy dissipation device,消能器的耗能才干与消能器两端的相对位移有关，包括金属消能器、摩擦消能器和防屈曲支撑型消能器。速度型消能器 velocity-dependent energy dissipation device,消能器的耗能才干与消能器两端的相对速度有关，包括粘滞消能器、粘弹性消能器。复合型消能器 composite energy dissipation device, 消能器的耗能才干与消能器两端的相对位移和相对速度有关，包括铅粘弹性消能器、

3、圆环摩擦消能器等。?建筑消能阻尼器? JG/T 209-2007位移型消能器位移型消能器金属消能器金属消能器 metallic energy dissipation device,金属消能器是由各种不同的金属资金属消能器是由各种不同的金属资料软钢、铅等制成，利用金属资料屈料软钢、铅等制成，利用金属资料屈服时产生的塑性滞回变形耗散能量的减震服时产生的塑性滞回变形耗散能量的减震安装。安装。摩擦消能器摩擦消能器 friction energy dissipation device,摩擦消能器是由金属组合资料和摩摩擦消能器是由金属组合资料和摩擦片在一定的预紧力作用下，经过资料间擦片在一定的预紧力作用下

4、，经过资料间的滑动摩擦耗散能量的减震安装。的滑动摩擦耗散能量的减震安装。防屈曲支撑型消能器防屈曲支撑型消能器 unbounded brace energy dissipation device,防屈曲支撑型消防屈曲支撑型消能器是由中心单元、约束单元和滑动机制能器是由中心单元、约束单元和滑动机制组成的安装，利用约束单元维护防止中心组成的安装，利用约束单元维护防止中心单元在受压时产生屈曲，从而坚持中心单单元在受压时产生屈曲，从而坚持中心单元在拉力和压力作用下都能耗散地震能量。元在拉力和压力作用下都能耗散地震能量。速度型消能器速度型消能器粘滞消能器粘滞消能器 viscous energy dissi

5、pation device,以粘滞资料为阻尼介质的减震安装，以粘滞资料为阻尼介质的减震安装，利用钢构件剪切粘滞资料或粘滞资料在孔利用钢构件剪切粘滞资料或粘滞资料在孔隙间的运动产生阻尼而耗能能量。隙间的运动产生阻尼而耗能能量。粘弹性消能器粘弹性消能器 viscoelastic energy dissipation device,由粘弹性资料和约束钢由粘弹性资料和约束钢板或圆钢筒组成的安装，主要依托粘弹性板或圆钢筒组成的安装，主要依托粘弹性资料间产生的剪切变形或拉应变来耗能能资料间产生的剪切变形或拉应变来耗能能量。量。建筑构造振动控制技术建筑构造振动控制技术构造振动控制技术是指经过在建筑构造上安装

6、被动消能器、被动吸能器、半自动和智能控制系统、自动控制系统，耗费、吸收、转移构造的振动能量，减小构造的振动，提高构造抗振性能的技术。构造振动控制技术包括被动消能减振技术、被动吸能减振技术、半自动和智能控制技术、自动控制技术。构造的振动可以是地震、风、人群等引起的振动。建筑构造振动控制技术建筑构造振动控制技术被动消能减振技术被动消能减振技术 energy dissipation technology,在构造上安装消能部件，经过在构造上安装消能部件，经过消能器耗费构造的振动能量，提高构造抗消能器耗费构造的振动能量，提高构造抗振才干的技术。振才干的技术。被动吸能减振技术被动吸能减振技术 energy

7、 absorption technology,在构造上安装吸能器，经过吸在构造上安装吸能器，经过吸能器转移、吸收和耗费构造的振动能量，能器转移、吸收和耗费构造的振动能量，提高构造抗振才干的技术。提高构造抗振才干的技术。半自动半自动/智能控制技术智能控制技术 semi-active control technology,采用少量的能源，根据构造振采用少量的能源，根据构造振动程度自动调理振动控制系统参数以提高动程度自动调理振动控制系统参数以提高减振效果的控制技术。减振效果的控制技术。自动控制技术自动控制技术 active control technology,采采用较大外部能量，根据构造振动程度和

8、控用较大外部能量，根据构造振动程度和控制实际给构造自动施加控制力的控制技术。制实际给构造自动施加控制力的控制技术。消能器消能器吸能器吸能器消能器 energy dissipation devices, 分为速度相关型消能器、位移相关型消能器及其复合型消能器。吸能器 energy absorption devices,包括调谐质量吸能器和调谐液体吸能器。调谐质量吸能器是经过吸能器与主体构造共振，由弹簧-质量块转移和吸收构造能量、并由阻尼元件耗费构造能量的一种安装；调谐液体吸能器是经过吸能器与主体构造共振，液体晃动和外表波浪力转移、吸收和耗费构造能量的一种安装。速度相关型阻尼器及衔接速度相关型阻尼

9、器及衔接由粘弹性资料和约束层组成的速度相关型阻尼器。 速度相关型阻尼器及衔接速度相关型阻尼器及衔接速度相关型阻尼器速度相关型阻尼器平板式粘弹性阻尼器由粘弹性资料和约束板组成，约束板和粘弹性资料层均为平板状。圆筒式粘弹性阻尼器由粘弹性资料和内、外约束圆管组成，粘弹性资料层为圆筒状。速度相关型阻尼器速度相关型阻尼器速度相关型阻尼器速度相关型阻尼器位移相关型消能器位移相关型消能器金属屈服型阻尼器方式多样，根据中心部件采用资料的不同，大致可分为钢屈服阻尼器、铅屈服阻尼器及合金屈服阻尼器等不同类型。位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型

10、消能器位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型消能器-摩擦阻尼器摩擦阻尼器摩擦阻尼器包括：由螺栓产生摩擦面上压力的螺栓安装摩擦阻尼器；用圆环等紧固芯棒的环形安装摩擦阻尼器。 位移相关型消能器位移相关型消能器-摩擦阻尼器摩擦阻尼器位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型消能器位移相关型消能器吸能器吸能器构造振动控制技术运用范围构造振动控制技术运用范围消能减震建筑构造的根本要求消能减震建筑构造的根本要求 普通要求:消能器布置、选择、抗震性能化设计 场地、地基和根底：对抗震有利地段、地基应稳定、可靠。 消能器选择：应具备良好的变形才干和耗费地震能量的才干、耐久性和

11、环境顺应性、强度、刚度及稳定性及滞回性能要求。 构造分析：多遇地震作用下的内力和变形分析可采用线性静力方法或线性动力方法。对主体构造进入弹塑性阶段的情况，应根据主体构造体系特征，采用静力非线性分析方法或非线性时程分析方法。 产质量量与检测：应注明消能器的性能要求，安装前应由第三方对工程中采用的各种类型和规格的消能器进展抽样检测。消能减震建筑构造的根本要求消能减震建筑构造的根本要求衔接与节点：消能器与斜撑、墙体、梁或节点等支承构件的衔接，应符合钢构件衔接、钢与钢筋混凝土构件衔接、钢与钢管混凝土构件衔接的构造要求，并能承当消能器施加给衔接节点的最大作用力。 消能部件资料与施工：支撑普通采用钢材，也可采用钢管混凝土或混凝土资料。 耐久性规定：应满足?工业建筑防腐蚀设计规范?GB5004