。 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 1！4.3.2  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1：。20％？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？ 1【4，.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（K】eff）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Fdj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14.3.【。12条？进行计算 【     【。5  重新》修正各个《消能器的设计—参数[（Ke—ff：）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？ef：f）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F《i、：第j个消能器的【最大阻？尼力Fdjm—ax及最大阻尼力对！应的相对位移△u】dj —  ？   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ζ《a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m：ax：△i对？应的楼层i；当△】i为正值《时取：mi：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F《i， 》   ？  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—.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25％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△u—py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t？。。v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 K】b≥6πC》D/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 1】。4.3.12 【 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； —    —       θ】j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《。＝λFdj》m，。ax△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 ！ ， ：。 Wcj＝∑【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Fd》。jm：ax：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；】。 ： ：      【     》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 【 14.】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【（14.3.16-！2）： ： 《△VD＋ρVZ＋V！G，≤V*u   【   ？  （1《4.3.16-1】） 》 △MD＋ρMZ！＋MG≤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、M【。Z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、MG》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a：max的比值 ！ 14.3【.17  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J—GJ 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GB —。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】 14.！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 5【00：17和现行行业【标准高层民用—建筑钢结构》技，术规程J《GJ 9《9中心支撑的—要求确？。定 ？