安全验证
, 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120%速度相!关型消能器极—。限速度应大于—消能器设《计,。速度:的,1,20%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15°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? 1【4.3?.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,dj及相对位移【△ud?j, 》     4  消!能器附加给结构【的等:效阻尼比《ζa可?按本规程第1—4.:3.12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》=,ζ1+ζa  【   ?  : ,(14?.3:.7:。) 》   《  式中ζ》1主:体阻尼比; 】   》       【 ζ:a,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 】 ?14.3.8  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(K!eff)jCj]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F?djmax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》i,n△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 】 :14.?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 》 , 14.3.1!0 :。 ,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2》5,%时:按,25:%计算 《 14.】。3.1?1  ?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, 《 tv《。≥△ud《max/[》γ]:        (!14:.3.11》-2)? ?    —。 式中?。tv黏弹性消能器的!黏弹:性材料的总》厚度; 《 《       【   ? △udmax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《≥6πCD/—T1  《 ,   ?  (1《。4.3.11—-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.》12  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; 》。   【        】Wcj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F》i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?jmax△u—j      【 , (14.3.【1,2-4) !     式中【λ阻:尼指数?的函数如表14.】3.12; !      【 , ,   Fdjma】x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 【 Wc《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】 ? 14.3.1!3  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】djmax》。时程:分析过程《中消:能器j最大阻尼力;!   】        】△udj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; —   【。  :      E【d消能?器耗能; 】      【   ?  E?c结构?模态阻尼耗能— , 《 1:4,.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】.1:。。5  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 】 《 14.3.1【。6  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(1!4.:3,.16-《1)和(14.3.!16-?2) ? , △》V,D+:ρVZ?+,VG≤V*》u :    《   (1》4.3.《16-1) 【 △MD+】ρMZ+M》G≤M*u   】  :。   (1》4.3.16-【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!ax的比《值, 1【4.3.1》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 【 《 14.3.18】。  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J《GJ 99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GB 5001】。7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.?1,9 : 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《G,J 99中心支撑】的要求确定》 :