14.3】  结构消》能减震设计 】 14.】3，.1 ？ 消：能减震设计时应根据！设防地？震下的预期减震要】求及罕遇地震下【的预期结构位移控制！。要求设置适当的消】能部：件消：能部件可由消—能器及斜撑、墙体、！梁或节点板等—支承构件组》。成消能？。器可采？用速度相关》型、位移相关型或其！他类型 【 ：14.？3.：2  高层建筑结构！采用消能减》震设计时应符合下列！各项要？求  】   ？1  消《能器应？具备良好的变形【能力和消耗地震能】量的能力消能器的】极，限位移应大于消【能器设计位移—的12？0％速？度相关型消》能器极限速度应大】于消能器设计速度的！120％同时应【具有：良好的耐久》性，和，环，境适应性 》 》    《2 ： 一：般情况下应》至少在建筑消能减震！结构的各个主—轴，方向分别计算水平地！震作：。用并进行抗震验【。算各方向的水平地】震作用应由该方向】消能：部，件和抗侧力构件【承担有斜交抗侧【力构件的结构当相】交角度大于1—5°时？。应分：别计算？各抗侧力构件方向的！水平地？震作用 —。 ？14.？3.3  消能【部，件的：布置应满足下列各】。。项要求 》 ？     1  】消能部件的》布置宜使结》构在两个主轴方【。向的：动力特性相近 】     】2，  消能部件的竖】向布置宜使结构沿高！度方向？刚度均匀《 ？ ：     3  消！能，部件宜布《。置在层间相对位移】或相对速度较—大的楼层同》时可采用合理形式增！。加消能器两端—的相对变形或相对速！度的：技术措施提》高消能器的减震【效率  ！   4  消能】部件：的布置不宜使—结构出现《薄弱构件或薄弱层】 ？。 14.—3.4  消能减震！结构的地震作用效应！计算应满足》本，规程：第4.3.5条【。要求并应满足下列要！求  】   ？1  当消能减震】结构的？主体结构处于—弹性工作状》。态且消能器处—于线性工作状—态时可？采用振型分解—反应谱法、》弹，性，。时程分？。析，。法 【    2  【当消能减震结构的主！体结构处于》弹性工作状态且消能！器处于非线性工作】状态时可将》消能器进行》。等效线？性化采用附》加等效？阻，尼比和等效刚度的振！型分解反应谱—。法、弹性时程分析法！；也可直接采—用弹塑？性时：程分：析，。法 【    3》  当消能减震【主体结构进》入弹塑性状》态时应采用静力或】动力弹塑性分析方法！ ：。。    【 注在？弹性：时程分析和弹塑性时！程分析中消能减震】结构的恢复力模型应！包括结构恢》复，。力模型和消能部件的！恢复力？模，型   ！  4 《 采用消能》减震结构《。弹，塑性时程法分—析时根据主体结【构构件弹塑性参数】和消能部件的参【数确定消能》减震结构非线—性分：析模型 ！  ：  5？。  采用静力—弹，塑，性分析方《法分析？应满足下《列要求 》 ？ ，。       【 1）消能部件中】消，能，器和：支撑可采用串联【模型将消能器—的刚度和支》撑的：刚度进行等效在计算！。中消能部件采用【等刚度的连接杆代】替 》 ： ，       2）！结构目标位移的确】定应根据结》构的不同性能—来选择宜采用结构】总体高度的1—.，。5％作？为顶点位移的界限】值， —      —。  3）消能减震结！构，的阻尼比由主体结】。构阻尼比和消能器】附加给结构的等效阻！尼比组成主体结【构阻尼比应》取结构？弹塑性状态时的阻尼！比 — 14.《。3.5？。  消能减震结构的！楼层：剪力系数可》根据：附，加阻尼比《的大小进行适当【调整 【 14.《3，。.6  消能—器，的恢复力模型参数】应经试？验验证 》 14.3.！7  采用振型分】解，。反应谱法分析时可采！用下述步骤计算结构！等效阻尼比和消【能器的参数 【 ？    《 1 ？ 假定各个》消能器的设计—。参数[如《（Keff）—jCj]和消能【。减震结构《的等效阻尼比—ζ —    《 2  将》消能减震结》构的：总阻尼？比和各？个消能器的设计参】数代入分析模型【中采：用振型分解反—应谱法进行结构【分析  ！   ？3  经结构—分析可得第》i楼层的水平剪力】Fi、？。。水平地震《作用标准值的位【移ui及第j个消】能器的阻尼力F【d，j，及，相对位？移△udj 【 《    4  消能！。器附加？给结构的等效阻【尼比ζa可按本规程！第14.《3.1？2条进行计算—   】  5  重—新修正各个》消能器的设计参数[！（Keff）jCj！]，并利用下式计算【结构总阻尼》比ζ 》 ： ζ＝ζ《1＋ζa     ！   （14.3】.7） 《     ！式中ζ1《主，体阻尼比； 】   》       【 ζa消《。能器：。附，加给结？构的等？效阻尼比 》 ？ ：    《6， ， ，将步骤5计》算得到的《结构总阻《尼比和各个》消能器的参数作为】初始假设值重复【步骤2至步骤5反复！迭代直至步》骤2使用的结—构总阻尼比与步骤】5计算得到的结构总！阻尼比接近 【 1》4.3.8》。  采用非线性时程！分析时可按》。下述步骤计算结构的！总阻尼比和》消，能器的参数 【 ？    《 1  假定各个】消能器的设计—参数[如（Ke【ff：）j：Cj：]采用非线性时程】分析：法进行结构分析【 —    2  经】结构分析《可得第i楼层的水平！剪力最大值》。Fi、第j个消【能器的最大阻尼力】Fdjmax及最】大阻尼？力对应？。的相对？位移△udj 【    】 3  《消能器附《加给结构的等—效刚度？（K：eff）j》可按本规程式（14！.3.13-1【。。）进行计算消能【器，附加给结构的等效阻！尼比ζa可按本【规程式？（14？.3.13-2）进！行计算结构总阻【尼比ζ可按本规程式！（14.3.7）】计算 —     —4  将计算得到的！。。结，构总阻尼比及步【骤3计？算得到的《。消能器附《加等效刚《度代入计算模型中】进行时程分析经结构！分析可得第i楼【层的水平剪力最【大值F＇i》 《。 ：    5 —。 将步骤《4计算得到的楼层水！平剪力及步骤2得】到的楼层水平剪力】按下式进行第i楼】。层水平剪力》误差计算 ！ 《 ？   ？ 确定第i楼层水平！剪，力误差数值上最大】的楼层i《（即当△i为—负值：。时取max△i【对应的楼层i—；当△？。i为正值时》取m：in：。△i对应的楼层i)！ 》     6  】基于步骤《5确定的第i—楼层水平剪力最【大，值进行结构》总，。阻，尼，比迭代？修正可按下式—进行计算 【 《 》 ，。   7  重复步！骤4与步骤6反【复迭代直至步骤4使！用的：结构总阻尼比计算得！到的：第i楼层的水平剪力！最大值F《＇i大于或等于步骤！2得到的第i楼【层的水？平剪力？最大值Fi》 —    8  计】算，出时程波下消能器的！等，效刚度和等效阻尼比！后以最小等效—阻尼比的时》程波的分析结果【作为消能器附—加到结构中的—等效刚度《和等效阻尼》比， 1【4，.3.9  采用静！力弹塑性分析方法】时计算模《型中消能《器，宜采：用合：。理的恢？复力模型并由实际】分析：计算获得消能器【的附加？阻，尼比不可采用预估】值位移相关型消能】器可采用等刚—度的杆单元》代替并依据》消能器的力》学特性于该》杆单元上设置塑性】铰以：模拟位移相关—型消能器《的力学特性》 ： ， ： 14.3.10】  消能《。减，震结：。构在设防地震和罕】遇地震下的总阻尼】比应分别计算消能器！附加给？结构的？等效阻尼比》。超过25％时—按2：5％计算 — 14.3】.，11  消》能部件的设计参【数应符合下列规定】  【   1  位移相！关型消能器》与斜：撑、墙体或》。梁等支承构》件组成消能部件【。时消能部件的—。。恢复力模型参数符】合下列要《求 《 ， 》。 ，     式中△！upy消能部件在水！平方向的屈服位【移或：起滑：位移； ！    《  ：。。    △》usy？设置消能部件的【主体结构《层间屈？服，位移 《  》   2  黏弹性！消能器的黏弹性【。材料：。总厚度应满足下列要！求 — t：v≥△ud》ma：x/：[γ]    【    《（1：。4.3？.11-2） 【    】 式中tv黏弹性消！能器的黏弹性材【料的总？厚度；？。   】     》   △udm【ax沿消《能器方？向消：能器最大可能—的位移；《 ：。   —      —  [？。γ]黏弹性材料【允许的最大剪切应】变  】   3 》 速度线性相关型消！能器与？斜，。撑、：墙体或梁等》支承：构件：组成消？能部件时支承—构件沿消能》器，消能方向的刚度【应满：足下式 — Kb≥—6，πCD/T1 【   ？    《（14？。.3.11-3） ！    】 式中Kb支撑构件！沿消能器方向的【刚度； 】      —     CD【消能器？。。的，线，性阻尼？系数； ！        】  T1消能减震】结构：的，基，。本自振周期 】 14.3.1！2  采用振型分解！。反应：谱法分析《。时消能部件附—加给结构的等效阻尼！。比和等效刚》度可按？下，列方法确定 ！  ？   ？。1  位《移相关型消能部【件和非线性速—度相关型《。消能部件给》结构附加《。的等效刚度》应采用修正后的等】效刚度确定 —    】 2 ？ 消能部《件，附加给？结构：的，等效阻尼比可按下式！估算 ！    】 式中ζa》消能器？附加给结构》的，等效阻尼《。比； 《    【。    《   Wc》j第j个消》能器在结构预期【层间位移△uj【下往复？循环一周所》消耗的能量∑—表示安装在结构上】的所有消《能器消耗《。的能量之和；— —    《      Ws】设置消能部》件的结构在》预期位移《。下的总应变能 】    【 注当？消能部？件，在结构上分布较均匀！且附加给《。结构的？等效阻尼比小—于20％《。时消能？部件附加给》结构的？。等效阻？尼比也可采》用强行解耦方—法确定 【     3 】 不计及扭转—影响：时消能减震》结构在水平》地震作用下的总应】变能可按下式估算 ！ 【 ， ？    式中Fi】质点i的《。水平地震作用—标，准值（一般取—相，应，于第一振型》的水平地震作用即】可）； ！    《  ：  ：  ui质点i对应！于水平？地震作用标准值【。的位：移 ？  》   4  速度线！性相关型消能器在水！平地震下所消—耗的：能量：可按下式《估算 】   】  式？。中Cj第j个—消能器由试验确定的！。线性阻尼系数；【    ！。      — θj第《j个消能器的—消能方向与水平面】的，夹角； ！       【   △uj第【j个消？能器两端《。的相对水平位—移， ，    】 当消能器》的阻尼系数和等【效刚度与结构振动】周期有关时可取相】应于消能减》震结构？基本自振《周期的值 ！ ，   ？ 5：  ：对于非线性黏滞【消能器？在水平地震》作用：下往复循《环一周所消耗的能量！可按下？式，估算 — Wcj》＝λFd《jma？。x，△uj     】   （14.3】.12-4） 【 《 ，    式中λ【阻尼：指数：的，函，数如：表14.3.12；！ 《     — ，    《 Fdj《max第《j个消能器在相应水！平地震作用下的【。最大阻尼《力 】 ： —     【6  位移相关型】和速度非线性相关型！消，能器在水平地震作用！下往：复循环一《周所消耗的能量可】按下式？估算 《 W》c，j＝∑Aj  【  ：    （》14.3.12-5！） 》 ，   ？  式中Aj第j个！消能器的恢》复力滞回《环在相对水平—位移△uj时的面积！ ， ，。 《  ： ， 消能器《。的等效刚度》可取消能器的恢【复力滞？回环在相对水平位】移△：。uj：时的割线刚度 】 14.【。。3.：13  采》用时程？分析时消能部—件附：加给结？构的等效阻尼比和】等效刚度《可按：下列方法确》定 ： ， ： ，。。     1  】位移：。相关型消能部—件和：。非线性速度》相关型消能》部件给结构附加的等！效刚度宜采用迭代】修正后的等效—刚度确定 【  《   2  非线性！黏滞消能器》给结：构附加的《等效刚？度采用迭《代计算？方法确定可按下式】估算 《 【。  《   式中F—d，jmax《时程分？析过程中消能—。器j最大阻尼—力，。； 《   》       【 △ud《j消能器j最大阻】尼，。力对应的相对位【移； 【   ？  将上式计算【。得到等效刚度作为时！程分析？中非线性黏滞消能器！的初始刚度再进行时！程分析重复步—骤2反复迭代直至使！用的消能器等效【刚度与上式计—算，得到的等《效刚度接近》    ！ ，3  消能器—附加给结构的等效】。阻尼：比可：按下式估算 【 ！     》式中ζ1《结构阻尼比》；   ！     》   Ed消能器耗！能； 》 ：   ？。       【 Ec？结构模？态阻尼？耗能 — 14.3.【14  《除消能？。子，结构以外的主体结构！的截面抗震》验算应符合下列规】。。定 【   ？ 1：  主？体结构的截面抗震验！算应按本规》程有关章《节的规定执》行 【    2》  振型分》解反应谱法计算地】。震作用效《应时附加阻尼—比宜按？设防地震作》用下消？能，器的附加阻尼比【取，值 — 14.3.15】  消能子结构的截！面，抗震验算宜》符合下列规定 】 ：     —。。1  消能子—结构中梁、》柱（墙）构件宜按】重要构件设计在【罕遇地震作用—和其他？荷载作用下的效应组！合应小于《构件极限承》载力：标准值 【     —2  消能子结构】中，的梁、柱和墙截面设！计应考虑《消能器在极限位移】或极限？速度下的阻尼力作】用效应 《 ，    【 3 ？ 消能部件采用高强！。螺栓或焊接》连接：时消：能子结？构节点部位组—合，弯矩设计值应考虑消！能部件端部的附【加弯矩 》     】4  ？消，能子结构的节—。点和构件应进行消能！器极限位移》和极限速度下的消能！器引起的阻》尼力作用《下的截？。面验算 ！    5  当】消，能，器的轴心与结构构件！的轴线有偏差时结构！构件应考虑附加弯】矩或因偏心》而引起的平面外弯】曲的影响 ！ 1：4.3.16  消！能子结构的截—面，抗，震验算可采用弹【。性设计方法 】 ，     子结】构的梁、柱、梁柱】节点：的极：限承载力应》满足：本，规程式？（14.3.16】-1）和（14.】3.：1，6-2） 】 △VD》。＋ρVZ＋》VG≤？。V*：u      【  ：（，1，4.3.16-【1） △！M，D＋：ρMZ＋MG≤M*！u       】 （14.3.1】6-2） 】     式中】△VD、△MD【分别：为消能器极》限，阻尼力与设防烈【度地震作用》下消能器的》阻尼力的差值对梁】、柱、梁柱节点【产生的附加》剪力和附加弯矩（非！阻尼力差值）；【 》       【   ？ VZ、《MZ分别为设—防烈度地震作—用下梁、柱、梁【柱节点剪力值—和弯矩值（已包含】阻，尼力对结构的附加】剪力和附加弯—矩）； 【    》  ：    《。 ，VG、M《G分别为重力荷载作！用下的梁、柱、梁柱！节点剪力《值和弯矩《值； 》       ！    V*u、M！*u分别为梁、【柱、梁柱节点的极】限抗剪承《载力和？极限抗弯承载力； ！  — ，   ？ ，  ：  ρ放大系数罕】遇地震与设防烈【度地震？am：a，x，的比值 ！14.3.1—7  消《能减震结构的抗震变！形验算？应符：合下：列，要求 】    1 — ，。消能减震结构层【间，弹性位？移角限值应符合【本规程第《3.7.3条—的规定 】     2  消！能减：震结构层间》弹塑：性位：移角限值《不应大？于本规？。程第3.9.—6条：的规定 】 1：4.3.18  】消能器与结构的【连接与构《造应符合下列规【定，。 》     》1  消能》器与主？体结构的连》接一般？分为支撑型》、，墙型、柱型》。、门架式和腋撑型】。等设计？时应根据各工程【具体情？况和：消能器的类型合理选！择连接型《式 《 ，   《。  2  当消能】器，采用支撑《型连接时可》采用单斜支撑布置】、“V”字型和人】字型：。等布置不宜采—用“K”字》型布置支撑》宜采用？双，轴对称？截面宽？度比或径厚比应满足！。现行行业标准高层民！用建筑钢结构—技术：规程JGJ 9【9的：要求： 》     3  消！能，器与支撑、节点板、！预埋件的连》接可采用高强螺栓】连接、焊接或铰接高！强螺栓？。及焊接的计》算、构造要》求应按现行国—家标准？钢结构设计标准G】B 50017执行！ 》     4—  预埋件、支撑和！支墩（剪力》墙）及节《点板：应具有足够》的刚度、强度和稳定！性 》。     5 】 与消能器或消能部！件相连的《预埋件、支》撑和支墩《（剪：力墙：）及节点板的—作用力应按以下要求！取值  ！     》  1）位移—相关型消能器消能器！在设计位移下—对，应阻尼力的1—.2：倍； 》      】   2）速—度相关型消能—器消能器在设计速度！下，。对应阻尼《。力的1？.，2倍 】14.3.19  ！。。除消能子结》构外的主体结构的】构造措施应符合【下列要求 】    》 1  除消能子】结构外的主》体结构？的抗：。震构造等《级应按本规程第3】.10节《的规定采用 】     【2  ？当消能减《震结构的抗震性【。能明显提高时除消能！子，结构外的主体结构的！抗震构造《措施要求可适当降低！降低程度可根据消】能减震主《体，结构地震《剪力与不设置消能减！。震结构的地震剪力】。之比确定最大降低】程度应控制》在，。1度以内 ！ 1：4，.3.？。20  《消能子？结构的抗震》构造措施应》符合：下列要求 —   —  ：1  消能子结构结！构的抗震构造措【。施要求应按本地区】。抗震设防烈度要求】确定 》  《   2  消【。。能子结构为混凝【。土或型钢《混，凝土：构件时？。构件的箍筋加密区】长度、箍筋最—大间距和箍筋最【小直径应《满，足本规程有》关章节的要求—；消能部件子结构为！剪力墙时其端—部宜设暗柱》其箍筋加密区长度】、箍筋？最大间距和》箍筋最小直径应不】低于本规程》框架：柱的要求 ！   ？  注箍筋加密【区长：度宜从连接板外【侧计算 —    — 3  消》能，部件：。为钢结构构件—时钢梁、钢柱节点的！。构造：措施应？按现：行国：家标准钢结构设【计标准GB 500！17和现《行行业标准》高层民用建筑—钢结构技《术，规，程J：GJ 99中心支撑！的要求确定 — ，