Concrete
(Mortar)
Tab Plate
Steel Tube (Buckling Restrained Part)
Buckling Restrained Brace
3.6 复合型耗能器
1．在同一种耗能机制下，可利用多个耗能元件协 同工作共同耗能； 2．在同一种耗能（阻尼）减震器中，综合利用不 同的耗能机制共同耗能；即耗能（阻尼）减震器 同时利用两种或两种以上的耗能方式耗能； 3．耗能（阻尼）减震器应具有多道耗能减震防线 （或多级耗能元件）； 4．具有良好的变形跟踪能力，其承载和耗能能力 具有随变形增大变化的自适应能力。
12.1.6 建筑结构的隔震设计和消能减震设计， 尚应符合相关专门标准的规定；也可按抗 震性能目标的要求进行性能化设计。 【说明】本条与2001 版的规定相比，明确提 醒可采用隔震、消能减震技术进行结构的 抗震性能化设计。
隔震与消能减震技术是实现性能化设计 的有效方法
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。
3.5
防屈曲耗能支撑
Buckling
F
F
No Buckling ( Yielding )
Conventional Brace Tension P
Compression
Buckling Restrained Brace Tension P
Compression
Core Steel Member Unbonding Materials
一幢带消能减震钢支撑超高层建筑 一幢设有金属球颗粒阻尼器高层建筑 这也是近年来鲜有的经历大地震考验的消能 减震高层及超高层结构工程实例。
3
消能减震装置的类型与性能
3.1
粘滞阻尼器
图2.1-1 典型粘滞耗能器示意图
粘滞耗能器是根据流体运动，特别是当 流体通过节流孔时能产生粘滞阻力的 原理而制成的，是一种无刚度、速度 相关型的耗能器。 常见的粘滞耗能器主要有： 缸式粘滞流体耗能器 粘滞阻尼墙 圆筒式粘滞耗能器
T(s)
2
耗能减震建筑的地震考验
2月27日14时34分在智利（南纬35.8度， 西经72.7度）发生8.8级地震，震源深 度33公里。地震位于智利比奥比奥大 区，距离康塞普西翁（Concepció n） 100公里，距离特木科 （Temuco）110 公里,距离该国首都圣地亚哥320公里。 震源位于地下55公里。根据智利官方 报道，截止2010年4月7日，在此次大 地震中，死亡486人、失踪79人、海啸 致使 80万人受伤或无家可归，总损失 达300亿美元。灾区道路阻断、缺水短 电，有报道称震中附近的两个城市损 失惨重。地震还使200万人受到影响， 150万栋房屋被毁，6个地区进入灾难 紧急状态。
高耸结构 大跨结构 多/高层 结构 复杂结构
☆☆☆
☆☆
☆☆☆☆
仅地震 仅地震
☆☆☆☆
防屈曲 杆件屈曲 耗能支撑 位移相关
☆☆☆☆Leabharlann ☆☆☆☆摩擦 阻尼器
摩擦耗能 位移相关
☆☆
桥梁结构 自恢复能力差 耐久性差，仅地震
☆
4、消能减震结构设计内容与步骤
消能减震结 构设计内容
消能 装置选择
消能装置 布置位置
消能装置 子框架设计 布置数量
设计地震
设计要求
无消能器结构的分析和设计 确定结构所需的阻尼比
或
选择合适的消能器位置 计算消能器的刚度和阻尼 消能减震结构的分析 否 足够的阻尼比 是 否 满足结构特性
设 计 流 程
结束
4.1 消能减震结构的概念设计
4.1.1 适用范围和设防目标
3.8.1 隔震与消能减震设计，可用于抗震 安全性、使用功能有较高要求或专门要 求的建筑。
分类
工作原理 技术水平
☆☆☆☆
需关注的问题
应用范围 应用程度
☆☆☆☆
发展方向
新型高性能 阻尼器研发 结构减振 新方案/新体系 设计/分析 (性能指标量化) 标准/规程完善 推广应用
粘滞流体 粘滞流体 阻尼器 速度相关 粘弹性 阻尼器 软钢 阻尼器 粘弹材料 速度相关 金属屈服 位移相关
超高压试验
温度影响
（b）三角形耗能器 （c）开孔式加劲耗能器 图2.3-1 加劲耗能器
3.4 摩擦耗能器
发展始于20世纪70年代末。可以分为4种类型： 摩擦耗能节点；板式摩擦耗能器； 筒式摩擦耗能器；复合型摩擦耗能器。
板式垫片 垫片
外板
蝶形垫片
刹车片
摩擦面 外板 中板
不锈钢板
（1）板式摩擦耗能器
（2）钢管摩擦耗能器
有减震需求，有相对位移或相对速度
的一切结构。
3.8.2 采用隔震或消能减震设计的建筑， 当遭遇到本地区的多遇地震影响、抗 震设防烈度地震影响和罕遇地震影响 时，可按高于本规范1.0.1 条的基本设 防目标进行设计。
【说明】本次修订，1.0.1 条将设防目标分为基本目标 和专门目标两种情况，本条文字相应调整。当结构 采用隔震和消能减震设计方案，具有可能满足提高 抗震性能要求的优势，故推荐其按较高的设防目标 进行
3.2 粘弹性阻尼器
3.3 钢阻尼器

金属耗能器根据金属材料的不同可分为钢 耗能器、铅耗能器和形状记忆合金耗能器。 钢耗能器又包括软钢制成的耗能器和低屈 服点钢制成的耗能器。
3.3.1

软钢耗能器
由于软钢在进入塑性范围后具有良好的滞 回特性，因此被用来制造各种类型的耗能 减震装置。
（a）X形加劲耗能器
【说明】2008 年局部修订改为非强制性要求。本次修 订，将使用功能“特殊”要求改为“较高或专门” 要求，并明确用于抗震安全性较高要求的建筑，不
限于2001 版的8、9 度设防地区。
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。
耗能减震结构设计与应用
周 云
广州大学土木工程学院
2013年05月20日
1 耗能减震的概念与原理
1.1 耗能减震的概念
1.1耗能减震的概念
1.2 耗能减震的原理
0.12
0.10
隔震结构 传统结构
0.08

附加阻尼增加
阻尼比0.05 阻尼比0.10 阻尼比0.15 刚度刚度
0.06
0.04
0.02
0.00 0 1 2 3 4 5 6