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JGJ297-2013 建筑消能减震技术规程.pdf

耗能能力与消能器两端的相对位移和相对速度有关的消能 器，如铅黏弹性消能器等

由各种不同金属材料（软钢、铅等）元件或构件制成，利用 金属元件或构件屈服时产生的弹塑性滞回变形耗散能量的减震 装置。

个以上元件或构件间相对位移时产生摩擦做功而耗散能量的减震 装置。

由核心单元、外约束单元等组成，利用核心单元产生弹塑性 滞回变形耗散能量的减震装置

由缸体、活塞、黏滞材料等部分组成QYKY 0001S-2015 云南久丽康源石斛开发有限公司 久丽康源石斛西洋参枸杞子黄精茶，利用黏滞材料运动 产生黏滞阻尼耗散能量的减震装置。

2.1.10黏弹性消能器

由黏弹性材料和约束钢板或圆（方形或矩形）钢筒等组月 利用黏弹性材料间产生的剪切或拉压滞回变形来耗散能量的减 装置。

2.1.11 消能部件

由消能器和支撑或连接消能器构件组成的部分。

2.1.12消能减震层

消能减震结构往复运动时消能器附加给主体结构的有效 尼比。

sipation device

消能器能达到的最大变形量，消能器的变形超过该值后认 消能器失去消能功能，

消能器能达到的最大速度值，消能器的速度超过该值后认 消能器失去消能功能。

pation device

pation device

消能减震结构在罕遇地震作用下消能器达到的位移值

2. 2.1 结构参类

CD 消能器的线性阻尼系数； C; 第i个消能器由试验确定的线性阻尼系数： Fd 消能器在相应位移下的阻尼力； G' 黏弹性材料剪切模量； G 黏弹性材料储存模量： Kb 支撑构件沿消能方向的刚度： tv 黏弹性消能器的黏弹性材料的总厚度； We, 第i个消能部件在结构预期层间位移△u；下往复 循环一周所消耗的能量； [门 黏弹性材料允许的最大剪切应变： Sd 消能部件附加给结构的有效阻尼比； Dudmax 沿消能方向消能器最大可能的位移； △u 沿消能方向消能器的位移

3.1.1消能减震结构设计可分为新建消能减震结构设计和既 建筑结构消能减震加固设计。

3.1.1消能减震结构设计可分为新建消能减震结构设计和既有

建筑结构消能减震加固设计。 3.1.2新建消能减震结构的抗震设防目标应符合本规程第 1.0.2条的规定，既有建筑结构采用消能减震加固时，抗震设防 目标不应低于现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023 规定。

3.1.3消能减震结构的抗震性能化设计，应根据建筑结构的

际需求，分别选定针对整个结构、局部部位或关键部位、关键 件、重要构件、次要构件以及建筑构件和消能部件的性能目标

3.1.4确定消能减震结构设计方案时，消能部件的布置应符合 下列规定： 1消能部件宜根据需要沿结构主轴方向设置，形成均匀合 理的结构体系。 2消能部件宜设置在层间相对变形或速度较大的位置。 3消能部件的设置，应便于检查、维护和替换，设计文件 中应注明消能器使用的环境、检查和维护要求。 3.1.5消能器的选择应考虑结构类型、使用环境、结构控制参 数等因素，根据结构在地震作用时预期的结构位移或内力控制要 求，选择不同类型的消能器

3.1.6当消能减震结构遭遇设防地震和罕遇地震后，应对消能

3.1.7抗震设防烈度为7、8、9度时，高度分别超过160

120m、80m的大型消能减震公共建筑，应按规定设置建筑结构 的地震反应观测系统，建筑设计应预留观测仪器和线路的位置和

3.2.1消能器选择应符合下列

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120%。 2在10年一遇标准风荷载作用下，摩擦消能器不应进入滑 动状态，金属消能器和屈曲约束支撑不应产生屈服。 3消能型屈曲约束支撑和屈曲约束支撑型消能器应满足位 移相关型消能器性能要求。 4 消能器应具有良好的耐久性和环境适应性， 3.2.2应用于消能减震结构中的消能器应符合下列规定： 1 消能器应具有型式检验报告或产品合格证。 2 消能器的性能参数和数量应在设计文件中注明。 3.2.3消能器的抽样和检测应符合下列规定： 1消能器的抽样应由监理单位根据设计文件和本规程的有 关规定进行。 2消能器的检测应由具备资质的第三方进行。

3.3.1消能减震结构分析模型应正确地反映不同荷载工况的传 递途径、在不同地震动水准下主体结构和消能器所处的工作 状态。 3.3.2消能减震结构的分析方法应根据主体结构、消能器的工 作状态选择，可采用振型分解反应谱法、弹性时程分析法、静力 弹塑性分析法和弹塑性时程分析法。 3.3.3消能减震结构的总阻尼比应为主体结构阻尼比和消能器 附加给主体结构的阳尼比的总和一结构阳晟比应根据主体结构处

3.3.1消能减震结构分析模型应正确地反映不同荷载工况的传 递途径、在不同地震动水准下主体结构和消能器所处的工作 状态。

3.3.2消能减震结构的分析方法应根据主体结构、消能器 作状态选择，可采用振型分解反应谱法、弹性时程分析法、 弹塑性分析法和弹塑性时程分析法。

附加给主体结构的阻尼比的总和，结构阻尼比应根据主体结构处 于弹性或弹塑性工作状态分别确定。

3.3.4消能减震结构的总刚度应为结构刚度和消能部件附力 结构的有效刚度之和。

3.3.5消能器的恢复力模型应采用成熟的模型并经试验验证

3.3.6地震作用下消能减震结构的内力和变形分析，宜采用不

少于两个不同软件进行对比分析，计算结果应经分析判困

3.3.7罕遇地震作用下消能器的设计位移计算，应通过结构整 体弹塑性分析确定。

3.4.1消能器与支撑、支承构件的连接，应符合钢构件连接、 钢与钢筋混凝土构件连接、钢与钢管混凝土构件连接构造的 规定

3.4.2消能器与支撑、连接件之间宜采用高强度螺栓连接可 轴连接，也可采用焊接，

3.4.3在消能器极限位移或极限速度对应的阻尼力作用下，

消能器连接的支撑、墙、支墩应处于弹性工作状态；消能部件与 主体结构相连的预埋件、节点板等应处于弹性工作状态，且不应 出现滑移或拔出等破坏。

3.5消能部件材料与施工

3.5.1支撑及连接件一般采用钢构件，也可采用钢管混凝土或 钢筋混凝土构件。对支撑材料和施工有特殊规定时，应在设计文 件中注明

3.5.3消能部件的安装可在主体结构完成后进行或在主体结

工时进行，消能器安装完成后不应出现影响消能器正常工作的 形，且计算分析时应考虑消能部件安装次序的影响。

3.6.1消能部件的耐久性应符合现行国家标准《混凝

3.6.1消能部件的耐久性应符合现行国家标准《混凝主结构设 计规范》GB50010的规定，承受竖向荷载作用的消能器应按主 体结构的要求进行防火处理

3.6.2消能器经过火灾高温环境后，应对消能器进行检

4地震作用与作用效应计算

4.1.1消能减震结构的地震作用，应符合下列规定：

：1：1滑能减晨给构的地晨作用，应付合下别规定： 1应在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。 2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。 3质量和刚度分布明显不对称的消能减震结构，应计入双 向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应充许采用调整地震 作用效应的方法计入扭转影响。 48度及8度以上的大跨度与长悬臂消能减震结构及9度 时的高层消能减震结构，应计算竖向地震作用。

4.1.2消能减震结构的地震作用效应计算，应采用下列方法

1当消能减震结构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 有效阻尼比和有效刚度的振型分解反应谱法、弹性时程分析法： 也可采用弹塑性时程分析法， 3当消能减震结构主体结构进人弹塑性状态时，应采用静 力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析方法。 4.1.3在弹性时程分析和弹塑性时程分析中，消能减震结构的 左合士楼创

多遇地震下的补充计算，当取3组加速度时程曲线输入时，计算 结果宜取时程分析法包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取 7组及7组以上的时程曲线时，计算结果可取时程分析法的平均 直和振型分解反应谱法的较大值

4.1.5采用时程分析法分析时，应按建筑场地类别和设计地震

分组选实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中实际强 震记录数量不应少于总数的2/3，多组时程曲线的平均地震影响 系数曲线应与振型分解反应谱法采用的地震影响系数曲线在统计 意义上相符，其地震加速度时程的最大值可按表4.1.5采用。弹 生时程分析时，每条时程曲线计算所得主体结构底部剪力不应小 于振型分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算主体 结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果 的80%

表4.1.5时程分析所用的地震加速度时程曲线的最大值（cm/s²）

4.1.6消能减震结构采用弹塑性时程分析法计算时，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，相对于弹性分析模型可有所简化，但二者在多遇地震 下的线性分析结果应基本一致。

4.1.7采用静力弹塑性分析方法分析时应满足下列要求：

1消能部件中消能器和支撑根据连接形式不同，可采用串 联模型或并联模型，将消能器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部件附 给结构的有效阻尼比组成，主体结构阻尼比应取结构弹塑性状 长时的阻尼比。

4.1.8消能器的恢复力模型宜按下列规定选取： 1软钢消能器和屈曲约束支撑可采用双线性模型、三线性 模型或Wen模型。 2摩擦消能器、铅消能器可采用理想弹塑性模型。 3 黏滞消能器可采用麦克斯韦模型。 4 黏弹性消能器可采用开尔文模型。 5其他类型消能器模型可根据组成消能器的元件是采用串 联还是并联具体确定。 6消能器的恢复力模型参数应通过足尺试验确定。 4.1.9计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构 配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值 系数，应按表4.1.9采用

表4.1.9各可变荷载的组合值系数

应增加0.05s；周期大于6.0s的建筑结构所采用的地震影响系 收应专门研究。

4.1.11消能减震结构地震影响系数曲线（图4.1.11）的阻尼

4.1.11消能减震结构地震影响系数曲线（图4.1.11）的阻尼

1.11消能减震结构地震影响系数曲线（图4.1.11）的阻尼 周整系数和形状参数应符合下列规定： 1当消能减震结构的阻尼比为0.05时，地震影响系数曲线

.1. 11 地震影响系

α地震影响系数；αmax一地震影响系数最大值； n1一直线下降段的下降斜率调整系数；一衰减指数； T一特征周期；n2一阻尼调整系数；T一结构自振周期

的阻尼调整系数应按1.0采用，形状参数应符合下列规定： 1）直线上升段，周期小于0.1s的区段。 2）水平段，自0.1s至特征周期区段，应取最大值αmax 3）曲线下降段，特征周期至5倍特征周期区段，衰减指 数应取0. 9。 4）直线下降段，自5倍特征周期至6s区段，下降斜率调 整系数应取0.02。 2当消能减震结构的阻尼比不等于0.05时，地震影响系数 曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定： 1）曲线及直线下降段的衰减指数应按下式确定：

=0.9十 0.05 0. 3 ± 6

式中：一曲线下降段的衰减指数； 一一消能减震结构总阻尼比。 2）直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定：

3）阻尼调整系数应按下式确定：

式中：2 阻尼调整系数，当小于0.55时，应取0.5

4.2水平地震作用计算

4.2.1采用振型分解反应谱法分析时，不考虑扭转耦联振云

4.2.1采用振型分解反应谱法分析时，不考虑扭转耦

不派 不考扭转鹅联振匀影 响的结构，应按下列规定计算其地震作用和作用效应： 1结构i振型i质点的水平地震作用标准值，应按下列公 式计算：

YXG,(i=l,2,n,j=l,2,.

2 X,G > X;G;

式中：F j振型i质点的水平地震作用标准值（kN）； α; 相应于振型自振周期的地震影响系数，应按本 规程第4.1.11条确定； Xji振型i质点的水平相对位移（m); Y;一i振型的参与系数； G;集中于i质点的重力荷载代表值（kN）。 2水平地震作用效应（弯矩、剪力、轴向力和变形），应按 下式确定：

Sek = /z S)

式中：Sek——水平地震作用标准值的效应； S;—i振型水平地震作用标准值的效应，可只取前2～ 3个振型，当基本自振周期大于1.5s或房屋高宽 比大于5时，振型个数应适当增加。

4.2.2消能减震结构计算水平地震作用扭转影响时，应按

规定计算地震作用和作用效应：

1规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向 的两个边榻各构件，其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况 下，短边可按1.15采用，长边可按1.05采用；当扭转刚度较小 时，角边各构件宜按不小于1.30采用，角部构件宜同时乘以两 个方向各自的增大系数。 2按扭转耦联振型分解法计算时，各楼层可取两个正交的 水平位移和一个转角共三个自由度，并应按下列公式计算结构的 地震作用和作用效应 1）j振型i层的水平地震作用标准值，应按下列公式 计算：

Fxi = α;Y,X,G

Fyi = αYtY,G;(i= l,2,"n,j= 1,2,""m)

F = α,YryrGi

式中：Fxi、Fyji、Fti 分别为振型i层的方向、y方 转角方向的地震作用标准值（kN)

当仅取y方向地震作用时：

当取于3方向斜交的地震作用时：

分别为i振型i层的方向、方向和 转角方向的地震作用标准值（kN）； 分别为i振型i层质心在、方向的 水平相对位移（m）； 振型i层的相对扭转转角； 层的转动半径，可取i层绕质心的转 动惯量除以该层质量的商的正二次 方根； 计入扭转的i振型的参与系数，可按 下列公式确定。

Z X,G: Yti (X +Y +)G:

SYG Yti (X +Y+)G

Yt = x; cos +y, sin 0

(4. 8V(, +入)15 k= (1)2+4(1++4(+

Sek =/S+(0.85Sy)2 Sek =/S + (0. 85Sx)2

4.2.3抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合 规定：

4.2.3抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式

式中：VEki 第讠层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力 (kN); 入 剪力系数，不应小于表4.2.3规定的楼层最小地 震剪力系数值；对竖向不规则结构的薄弱层，尚 应乘以1.15的增大系数； G一第i层的重力荷载代表值（kN)

表4.2.3楼层最小地震剪力系数值

注：基本周期介于3.5s和5s之间的结构，可插取值。

1现浇和装配整体式混凝土楼（屋）盖等刚性楼（屋）盖 建筑，宜按抗侧力构件等效刚度的比例分配。 2普通预制装配式混凝土楼（屋）盖等半刚性楼（屋）盖 建筑，可按抗侧力构件等效刚度的比例分配与按抗侧力构件从属 面积上重力荷载代表值的比例分配结果的平均值。 3结构计入空间作用、楼盖变形、墙体弹塑性变形和扭转 影响时，可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的 有关规定对本条第1、2款的分配结果作适当调整。 4.2.5消能减震结构抗震计算，一般情况下可不计入地基与结 构相互作用的影响：8度和9度时建造于Ⅲ、V类场地，采用箱 基、刚性较好的基和桩箱、桩筏联合基础的钢筋混凝土高层消 能减震结构，当结构基本自振周期处于特征周期的1.2倍～5倍 范围时，若计入地基与结构动力相互作用的影响，对刚性地基假 定计算的水平地震剪力可按下列规定折减，其层间变形可按折减 后的楼层剪力计算。 1高宽比小于3的结构，各楼层水平地震剪力的折减系数， 可按下式计算：

山 计人地基与结构动力相互作用后的地震剪力折 系数； 按刚性地基假定确定的结构基本自振周期（s）；

△T 计入地基与结构动力相互作用的附加周期（s），可 按表 4. 2. 5 采用。

表4.2.5附加周期（s)

2高宽比不小于3的结构，底部的地震剪力按第1款规定 折减，顶部不折减，中间各层按线性插入值折减。 3折减后各楼层的水平地震剪力，应符合本规程第4.2.3 条的规定。

4.3坚竖向地震作用计算

4.3.19度时的高层消能减震结构DB21T 2176.7-2013 口岸船舶申报电子数据交换 第7部分：引航动态报文，其竖向地震作用标准

4.3.19度时的高层消能减震结构，其竖向地震作用标准值应按下 列公式确定（图4.3.1）。楼层的竖向地震作用效应可按各构件承受 的重力荷载代表值的比例分配，并宜乘以增大系数1.5。

FEvk 结构总竖向地震作用标准 值(kN); Fvi一 质点i的竖向地震作用标 准值（kN); αvmax 竖向地震影响系数的最大 值，可取水平地震影响系 数最大值的65%； Geq 结构等效总重力荷载，可 取其重力荷载代表值的 75% (kN) 。

Fevk = αvmaxGea

图4.3.1竖向地震 作用计算简图

3.2平板型网架屋盖和跨度大于24m屋架的消能减震结构竖 地震作用标准值JB/T 10967-2010 带式过滤机 织造滤带，宜取其重力荷载代表值和竖向地震作用系数 乘积；竖向地震作用系数可按表4.3.2采用。